摘要：Liquid-phase oxidation of toluene with air has become the main technology for producing benzoic acid in a reactor at present. Based on the kinetic model of the toluene oxidation process obtained from laboratory and mass balance of key component, a novel model is established to simulate the industrial toluene oxidation process, in which the effects of benzaldehyde and benzyl alcohol are considered and the kinetic parameters are revised by industrial data. The simulation results show that the error of benzoic acid yield is within 3.5%. Based on the simulation model, to maximize the benzoic acid yield, an optimization model is proposed to optimize the operating parameters, including toluene feed-in mass flux and temperature. The optimization result indicates that on the allowable operating conditions the maximum benzoic acid yield obtained with the reaction temperature at 167.2 C an the mass flux at 104.1 t·h^- 1 is greater than the current one, which can be used to guide industrial reactor s operation.

摘要：甲醇生产过程普遍存在能耗、水耗过高的问题,对该系统进行节能研究具有重要的意义。文章通过夹点分析技术,对MTO级甲醇合成系统换热网络进行分析优化,按照避免热流量通过夹点换热、不应有跨越夹点的传热等原则,以及一次换热处理完一股物流的设计经验,对MTO级甲醇合成系统进行能耗方面的优化。以120万t/a煤制甲醇为例,把合成器出口气体分成2股,一股用来加热原料气,一股用来给预精馏塔底提供热量。优化后反应器出口物流经一次换热后温度比原来降低了近30℃,充分利用了甲醇合成反应器出口物流的热能,同时节省0.56MPa低压蒸汽140 t/h,节约循环水量2 770 t/h,节省整个系统单元的蒸汽和循环水量达98.75%,为甲醇合成单元提高能效、降低系统能耗提供一定的参考。

摘要：低品位蒸汽增压供热是提高系统能效有效方式之一。本文对低品位蒸汽增压供热过程评价方法进行研究,定义了低品位蒸汽增压供热过程能效比,并给出相关计算方法;研究了能效比与蒸汽压力和压缩比的关系,结果表明能效比分别随蒸汽入口压力和压缩比提高而降低。结合过程经济分析方法,给出了低品位蒸汽增压供热过程最小能效比计算方法。

摘要：整体煤气化固体氧化物燃料电池(integrated gasification solid oxide fuel cellI,IG-SOFC)发电系统,利用煤气化合成气作为SOFC燃料,可以实现煤发电的近零排放,是一种非常有前景的清洁煤电技术,尤其契合我国以煤为主的资源秉性。提出一种IG-SOFC并网发电测试系统设计方案,搭建了可实现“并网测试模式”及“并网发电模式”实时切换的SOFC并网发电系统测试平台。基于自主研发的5 kW级SOFC堆塔模块,在煤制合成气作为燃料的条件下进行了实验测试,以验证系统设计方案的可行性和有效性。根据实验测试结果,SOFC堆塔发电功率达到4.5 kW时,并网功率为4.25 kW,堆塔电效率55.1%,发电系统电效率为52.0%,逆变效率约为94.5%。最后,通过“并网测试”模式下168 h长周期测试,验证了系统长周期运行的稳定性。

摘要：GIOPIMS系统即“石化企业生产计划图形建模优化系统”,是一种用于石油化工企业的优化排产软件。使用该系统,用户可以通过图形化的形式建立石油化工企业生产工艺流程的超结构,由系统自动生成数学模型并进行求解,最后给出优化结果。优化结果报告有两种形式:①在流程图上直接显示,这种报告形式比较直观,但只能在软件平台上浏览;②生成原始的基础数据库BASIC_DB供查询,但这种基础数据库还不能直接得到最终的会计报表。本文提出了一种以物流信息为基础的搜索策略,将物流分成具有不同优先级的集合进行搜索,提高了搜索效率,并结合Excel给出了一种文字表达式公式的计算方法, 实现了基于GIOPIMS系统的动态格式报表。

摘要：为验证并研究商业三元催化剂应用于SOFC尾气处理的可行性和方法,探究并对比了直接燃烧及商业三元催化剂在一段、二段催化燃烧模式下尾气的催化转化特性.一段催化燃烧时,进口温度的增加及当量比的降低可以提升H_(2)和CO的转化率,低温脱除尾气水蒸气降低了H_(2)和CO的转化率.基于优化工况,一段催化燃烧在168 h内出口CO_(2)含量稳定在92%左右.相比于一段催化,二段催化通过反应器优化设计与构建,在较低进口温度下有效提升CO转化率,CO转化率由86.4%升至95.5%,H_(2)转化率接近100%.展现了商业三元催化剂基于催化燃烧和催化剂优化布置处理SOFC尾气的稳定性及高效性.

摘要：为了解决煤制烯烃工程蒸汽动力系统存在的参数低、煤耗高、备用量大、管网不平衡等影响系统大型化的关键性问题,对运行中系统的数据进行了分析,通过引入超临界燃煤机组和总管制蒸汽管路等方法,提出了一种适应于更大规模煤制烯烃工程的蒸汽动力系统设计形式。在120万t/a煤制系统工程蒸汽动力系统设计中,配置2台350 MW超临界燃煤机组,结合8~9级回热和1级再热系统,可以将系统供电煤耗降低从450 g/k Wh降低到320 g/k Wh。利用机组间总管制的蒸汽管道可以实现蒸汽管网的灵活切换,在"零备用"条件下满足年运行8 000 h以上的高可靠性要求。系统发电出力不仅可以满足煤制烯烃工程自用要求,还可以向周围电网输出255 MW。该系统具有良好的扩展性,可以随煤制烯烃工程规模的变化灵活配置,满足未来更大规模工程的需求。

摘要：煤气化燃料电池发电(IGFC)是一种新型煤电技术,可大幅提高煤电效率,实现CO2及污染物近零排放。介绍了IGFC技术原理、优势及现状,调研了高温燃料电池的国内外进展,并介绍了正在开展的国家重点研发计划IGFC项目情况。利用Aspen软件建立合成气燃料电池发电系统模型,对即将开展的MWth级IGFC示范系统进行模拟和分析,并与天然气燃料电池发电系统进行比较。同时根据目前研究进展情况,总结了CO2近零排放的IGFC系统主要的技术挑战,包括电堆开发、多堆模块设计、尾气燃烧、热量回收和系统控制等方面,为后续MWth级IGFC系统开发及示范提供方向指导。

摘要：固体热载体煤热解是实现碎煤分质利用的有效方式之一。本文建立了固体热载体煤热解过程数学模型,通过求解模型得到不同粒径煤热解所需要的时间。结果表明,随着煤粒径的增加,完成热解所需要的时间显著增加,如直径为5 mm的煤颗粒完成热解需要约5 min,直径为20 mm的煤颗粒完成热解则需要约15 min。煤热解过程传热分析表明,煤热解过程传热阻力主要集中在煤颗粒内部,占总热阻比例达到50%以上,并随粒径增大而增大。本文所得到的数学模型及模拟结果,可为固体热载体煤热解反应器设计、工艺优化和节能分析提供参考。

摘要：费托合成尾气富含氢气、一氧化碳和甲烷等组分,热值达到17 MJ/Nm^3。本文根据费托合成尾气组成特点,提出将其用于高温燃料电池发电,并设计了费托合成尾气燃料电池发电系统流程。利用Aspen建立了费托合成尾气燃料电池发电系统模型,模拟结果表明:每标方费托合成尾气可发电约2.9度,系统发电效率达到60%以上,远高于常规的同等规模燃气发电系统效率(约30%～43%),是一种费托合成尾气高效利用方式。