第28卷第12期針?biāo)銠C(jī)與用化學(xué)Vl.28,No.122011年12月28日Computers and Applied ChemistryDecember, 2011水煤漿氣化裝置水洗過程的建模與優(yōu)化彭偉鋒,鐘偉民,程輝,孔祥東,錢鋒(華東理工大學(xué),化工過程先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海,200237)摘要:煤氣化技術(shù)的發(fā)展不僅提高了煤炭的高效清潔綜合利用,同時也減小了煤直接燃燒造成的環(huán)境污染。煤氣化過程的建模與優(yōu)化具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于化工分離技術(shù),建立了水煤漿氣化裝置水洗過程的模型,并實(shí)現(xiàn)了流程模擬。模擬結(jié)果與實(shí)際工業(yè)過程數(shù)據(jù)相符,模型具有一定的精度。通過靈敏度分析,考察了變換冷凝液的流量和溫度,水洗塔出口壓力進(jìn)口粗合成氣的溫度、壓力、負(fù)荷等關(guān)鍵操作參數(shù)對出口合成氣水汽比的影響。分析結(jié)果表明,合成氣中的水汽比隨著變換冷凝液流量的增加而減小,溫度的升高而增加:進(jìn)口粗合成氣對水汽比的大小影響較大,流量越大、溫度越高,則水汽比越大;而水洗塔出口壓力對水汽比的影響較小,隨著壓力增加水汽比有一定的減小。根據(jù)靈敏度分析的結(jié)果,對水煤漿氣化裝置進(jìn)行了工藝操作參數(shù)的優(yōu)化,提高了合成氣中的水汽比,使之更利于后續(xù)工段的生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:水煤漿氣化:水洗過程;建模;靈敏度分析:水汽比優(yōu)化中圖分類號:TQ54;TQ53;06文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100141602011)12-1515-15201引言2水煤漿氣化裝置水洗過程簡述能源是人類賴以生存及推動社會可持續(xù)發(fā)展的重要多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的水洗過程主要包括物質(zhì)基礎(chǔ),其中煤是地球上儲藏最豐富的化石燃料叮。中煤氣洗滌系統(tǒng)和黑水閃蒸系統(tǒng)。煤氣洗滌系統(tǒng)主要有旋國是世界上煤炭資源較豐富的國家之一,煤炭儲量遠(yuǎn)大風(fēng)分離器和水洗塔組成;黑水閃蒸系統(tǒng)主要由蒸發(fā)熱水于石油和天然氣儲量。目前,我國已探明的煤炭儲量達(dá)塔、真空閃蒸罐、澄清槽、灰水槽等組成。其流程如圖1060億噸,占化石能源總量的90%以上,2010年煤1所示。炭產(chǎn)量達(dá)324億噸,居世界首位。作為一次能源,我國煤炭直接燃燒約占煤炭總量的80%左右,這樣不僅效率低,而且排放出大量煙塵,二氧化硫、氮氧化物等有害氣體,使生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。發(fā)展煤氣化技術(shù)是減少環(huán)境污染、實(shí)現(xiàn)煤炭高效潔凈綜合利用的重要措施。煤氣化技術(shù)是發(fā)展煤基化學(xué)品、煤基液體燃料、IGCC發(fā)電、多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、制氫、燃料電池等過程工業(yè)的基礎(chǔ),是這些行業(yè)的共性技術(shù)和龍頭技術(shù)。近20年來,我國煤氣化裝置和先進(jìn)技術(shù)的開I-cyclone, 2-scrubbing tower, 3-evaporation tower, 4-vacuum flash發(fā)研究取得了引人注目的成效。多噴嘴對置式水煤漿氣5-clarifying tank, 6.gray water tank, SI-raw gas, S2-condensate,S3-gray water, S4-low temperature condensate, S5-black water化技術(shù)是由我國自主研發(fā)的一種新型水煤漿氣化技術(shù)。S6-syngas, S7-cold water, S8-acid gas, S9-lock hopper water, S10-water氣化爐裝有4個預(yù)膜式工藝噴嘴,霧化夾角大,霧化效1-旋風(fēng)分離器;2-水洗塔;3-蒸發(fā)熱水塔;4真空閃蒸器;5-澄清槽:6灰水槽;S1粗合成氣;S2變換冷凝液;S3-灰水;果好,又因釆用對撞方式,其混合更加充分。與其它煤s4低溫冷凝液:S5-黑水;S6-合成氣;S7激冷水;S8-酸性氣體;氣化技術(shù)相比,多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)具有比氧S9-鎖斗黑水;S10一次水耗低、合成氣有效氣體成分高、爐膛溫度分布相對均勻、Fig 1 Schematic diagram of scrubbing process系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)6。圖1水洗過程流程圖來自氣化爐洗滌冷卻室上部的粗合成氣經(jīng)過混合模型化是實(shí)現(xiàn)化工過程自動控制與優(yōu)化操作的基器、旋風(fēng)分離器、水洗塔洗滌除塵后送凈化系統(tǒng)。粗合礎(chǔ)。本文對一個最大日處理1150噸煤的多噴嘴對置式水成氣主要包括H2O、H2、CO,酸性氣體CO2、H2S等雜煤漿氣化裝置的水洗過程進(jìn)行建模,通過靈敏度分析考質(zhì)和部分灰渣碳顆粒,在混合器中加濕后進(jìn)入旋風(fēng)分離察變換冷凝液、進(jìn)口粗合成氣等參數(shù)對水洗塔出口合成器除去大部分灰渣,然后進(jìn)入水洗塔進(jìn)一步洗滌。水洗氣中水汽比的影響,并進(jìn)行了工業(yè)裝置的優(yōu)化,提高了塔中下部含固量較低的洗滌黑水經(jīng)黑水循環(huán)泵加壓后分合成氣的水汽比中國煤化工收稿日期:2011-10-20;修回日期:201115CNMHG基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(6080409);國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)(2009AA042159;上?？萍脊リP(guān)項(xiàng)目(l11035上海市基礎(chǔ)研究重點(diǎn)項(xiàng)日(10C1403400,上海市重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目資助(B504)作者簡介:彭偉鋒(1987-),男,浙江人,碩士研究生,Emai:pwf3005@163c0m.聯(lián)系人:鐘偉民(1976-),男,博士,副研究員,Ema:wuzhong@ecust.edu.cn1516計(jì)算機(jī)局痖用牝?qū)W2011,28(12)兩路,一路送入氣化爐洗滌冷卻室,另一路送入混合器表1Ash粒徑分布作為洗滌潤濕水;底部含固量較高的黑水進(jìn)入黑水閃蒸Table 1 PSd of ash系統(tǒng);水洗塔頂部出來的即為氣化過程產(chǎn)品,主要包含有效合成氣H2和CO,以及水蒸汽和CO2100~120從旋風(fēng)分離器、水洗塔出來的2股黑水混合后進(jìn)入120~140蒸發(fā)熱水塔蒸發(fā)室,與來自氣化爐的黑水一起發(fā)生閃蒸,160~180大量水蒸汽及部分溶解在黑水中的酸性氣體被閃蒸出來。閃蒸出來的氣體通過上升管進(jìn)入蒸發(fā)熱水塔上部熱331旋風(fēng)分離器模型水室,與低溫冷凝液和來自灰水槽的灰水直接接觸換熱,旋風(fēng)分離器把含有固體的進(jìn)口氣體物流分離成一股未冷凝的閃蒸氣體經(jīng)蒸發(fā)熱水塔冷凝器換熱后冷卻及氣固體物流和帶有殘余固體的氣體物流。對于核算計(jì)算,液分離,冷凝液進(jìn)入灰水槽,酸性氣體排放至火炬燃燒需給定旋風(fēng)分離器的直徑,用來計(jì)算分離效率和壓降。排放。在蒸發(fā)熱水塔初步濃縮后的黑水進(jìn)入真空閃蒸器分離效率計(jì)算公式:進(jìn)行閃蒸,底部黑水進(jìn)入澄清槽,澄清后的灰水溢流至灰水槽,底部沉降的細(xì)渣進(jìn)入壓濾機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行壓濾處理。勿從入口除去的固體流率總固體入口流率灰水槽出口灰水一路作為水洗塔的洗滌水;第二路作為7 Co-C 2oCo-EE鎖斗的排渣沖洗水;第三路少量灰水送入廢水處理裝置。2 Co3水煤漿氣化裝置水洗過程的建模其中,C0為入口氣體中固體濃度,C為出口清潔氣體中Aspen Plus是世界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)大型通用流程模擬軟體濃度,Q為入口氣體流率,出的速率。件,它具有完善的物性數(shù)據(jù)庫、熱力學(xué)模型和單元操作壓降計(jì)算公式( Shepherd& Lapple)模塊。相比其它模擬系統(tǒng), Aspen Plus功能強(qiáng)大、靈活方便,支持整個工藝流程的模擬,不僅可進(jìn)行全裝置物△P=0030V7料平衡、熱量平衡計(jì)算,還可以對整個流程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)其中,p為流體密度,U為入口氣體流速,N為入口速定、靈敏度分析、工況研究及優(yōu)化等。該軟件的應(yīng)用極率大地提高了煉油、化工工藝設(shè)計(jì)的水平和效率。旋風(fēng)分離器用半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷年P(guān)聯(lián)式,根據(jù)工藝操作3.1物性方法的選擇范圍,規(guī)定其效率關(guān)聯(lián)式為 Shepherd& Lapple,其適合化工過程模擬中,選擇的物性方法是否適當(dāng),將直接于(5-200μm范圍內(nèi)的粒子影響所計(jì)算的物性的準(zhǔn)確程度,從而影響到計(jì)算結(jié)果的精332塔模型確度。在閃蒸器和塔的模擬中,所執(zhí)行的主要熱力學(xué)性質(zhì)精餾的定態(tài)數(shù)學(xué)模型有平衡級和非平衡級兩類,前計(jì)算是相平衡。應(yīng)用熱力學(xué)提供了兩種通過相平衡關(guān)系來者應(yīng)用廣,比較成熟;求解算法有簡捷法和嚴(yán)格法兩大描述逸度的方法,即狀態(tài)方程方法和活度系數(shù)方法M。水類,簡捷法計(jì)算簡單,但精度不高無法滿足實(shí)際需要,洗過程中含有大量的水,水屬于強(qiáng)極性物質(zhì),且具有氫鍵,嚴(yán)格法計(jì)算結(jié)果精確。所以水洗塔和蒸發(fā)熱水塔均采用非理想性很強(qiáng)。因此可選用活度系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。另外平衡級模型通過嚴(yán)格法求解。本流程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只存在汽液平衡的混合過Radfrac是一個嚴(yán)格模型,用于模擬所有類型的多級程,所以選擇NRTL作為全局的物性方法。汽-液分餾操作。水洗塔可直接用 Radfrac模型,有6塊塔3.2組分規(guī)定板,塔頂壓力3.68MPa,汽相由塔底進(jìn)入,液相由塔頂進(jìn)HO、H2CO、CO2、H1S等均為常規(guī)組分,而粗合入塔內(nèi)。而對于蒸發(fā)熱水塔,根據(jù)其裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可用成氣和灰水中的細(xì)灰、灰渣都是固體物質(zhì),故可以用非 Radfrac模型模擬熱水室,用閃蒸器模型模擬蒸發(fā)室,從常規(guī)固體物質(zhì)Ash來模擬,組分類型為而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)熱水塔的功能。熱水室也有6塊塔板,塔頂壓Nonconventional,它不參與化學(xué)平衡和相平衡。對于含力043MPa;蒸發(fā)室溫度15407℃,壓力043MPa有NC固體組分Ash的物流,還需設(shè)置一個子物流34水洗過程流程模擬NCPSD用于模擬物流中Ash的分布情況。根據(jù)裝置分析根據(jù)上述規(guī)定和主要單元模型的分析,結(jié)合實(shí)際生數(shù)據(jù),規(guī)定Ash的粒徑分布如表1所示。產(chǎn)過程,建立了整個水洗過程的模型,如圖2所示。3.3單元模型RAWGAS為來自氣化爐洗滌冷卻室上部的粗合成整個水洗過程由混合與分流、氣固分離、閃蒸、汽氣,進(jìn)入旋風(fēng)中國煤化工黑水,進(jìn)入蒸液分離等典型過程組成,通過建立合理的數(shù)學(xué)模型并求發(fā)熱水塔蒸發(fā)解來模擬上述過程CNMHG真空閃蒸器CW1、CW2是2膠冷碳水,分別進(jìn)入水冼塔和蒸發(fā)熱2011,28(12)彭偉鋒,等:水煤漿氣化裝置水洗過程的建模與優(yōu)化1517C11L0. RAINGASJ母V1408AT14022v1411v1402A熟Bw2Fig 2 Simulation of scrub圖2水洗過程流程模擬圖水塔。V1408A為旋風(fēng)分離器,T401A為水洗塔,表2水洗塔出口合成氣結(jié)果Tl402A1為蒸發(fā)熱水塔熱水室,T1402A2為蒸發(fā)熱水塔Table 2 Results of syNgas蒸發(fā)室,V402A為真空閃蒸器,V141l為澄清槽,v1412項(xiàng)目模擬值為灰水槽成氣流量(Nm3hr)16274435水洗過程模擬結(jié)果干氣流量(Nm3hr2)72849溫度/℃由于氣化產(chǎn)品經(jīng)水洗塔洗滌后由塔頂出來,因此209.1壓力MPa本模擬主要考察水洗塔的精度。其中水洗塔出口合成氣其中氣體組成如表3所示。換算后干氣組成的模擬( SYNGAS)的模擬結(jié)果與實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的比較如結(jié)果與儀表分析值如表4所示。表2所示。表3水洗塔出口氣體組成(體積分?jǐn)?shù))Table 3 Composition of SYNGAS.H2N2H2056370.162802014000133.03e4000163.l8e50.0689147e-5表4干氣組成Table 4 Composition of dry組分HcH×10HsAr×104CORCOSX104模擬值%46.1603872.8815.79分析值%36.507061637-0.16-3.54由表2和表4可知,水洗塔出口合成氣主要組成的41關(guān)鍵參數(shù)對水汽比的靈敏度分析模擬結(jié)果與主要工藝操作條件與工業(yè)生產(chǎn)值比較接近,4111變換冷凝液對水汽比的靈敏度分析說明該模型能較好地表征實(shí)際工況的運(yùn)行情況。變換冷凝液的溫度和流量是影響水洗塔水洗效果的4關(guān)鍵操作參數(shù)對合成氣中水汽比的靈敏要因素之一因而也會進(jìn)一步影響出口合成氣的水汽度分析與優(yōu)化凝液的流量和溫度對出口合成氣水汽比的影響。水汽比水洗塔出口合成氣中水的含量必須達(dá)到一定的標(biāo)隨冷凝液流量和溫度的變化情況分別如圖3、圖4所示。準(zhǔn),因?yàn)楹铣蓺庑柽M(jìn)入后續(xù)變換裝置進(jìn)行合成工藝。水由圖3可中國煤化工答出口合成氣的含量的大小可以用水汽比來表示,即合成氣中水與干氣水汽比隨著CNMHG換冷凝液由塔的體積比。影響水汽比大小的因素很多,本文基于水洗項(xiàng)進(jìn)入水洗塔,馬工的性口戲飛改雕換熱,冷凝液流過程模型進(jìn)行了關(guān)鍵操作參數(shù)對水汽比的靈敏度分析。量的增加就會使粗合成氣中更多的水蒸汽被冷凝下來,1518計(jì)算機(jī)蜀痃用化營2011.28從而使得出口合成氣的水汽比減小。圖4說明在一定的圖5為進(jìn)口粗合成氣流量變化對出口合成氣水汽比流量條件下,出口合成氣的水汽比隨著冷凝液溫度的升的影響。當(dāng)其它條件不變時,合成氣水汽比隨著粗合成高而增大。變換冷凝液的溫度升高帶入水洗塔的能量增氣流量的增加而變大。因?yàn)樗斃淠菏且欢ǖ?能冷大,而其對粗合成氣的冷凝量減少,因此出口合成氣的凝的水蒸汽的量也是一定的,進(jìn)口粗合成氣的流量越大,水汽比增大則被冷凝下來的水蒸汽比例越小,即出口合成氣的水汽14比越大1.41.31.21.21.1flowrate of condensate (mhr)240260280Fig 3 Effect of condensate flow rate on water/vapor ratiot'emperatre of RAWGAS stream/C圖3冷凝液流量對水汽比的影響Fig 6 Effect of RAWGAS temperature on water/vapor ratio圖6 RAWGAS溫度對水汽比的影響6。13圖6為進(jìn)口粗合成氣溫度變化對出口合成氣水汽比的影響。當(dāng)其他條件不變時,合成氣水汽比隨著粗合成氣溫度的升高而增大。粗合成氣溫度升高也會使得水洗塔內(nèi)的溫度升高,對冷凝液的需求量也將增加,若冷凝液不變,則出口合成氣的水汽比必然會增大。由圖6可以看出,粗合成氣溫度對水汽比的影響很大。當(dāng)溫度約140在219℃以下時,粗合成氣中開始有液相出現(xiàn),進(jìn)入水temperature of condensate/C洗塔后液相將直接由塔底排出,這就使得水洗塔出口合Fig 4 Effect of condensate temperature on water/vapor ratio成氣的水汽比大大降低,所以此時水汽比隨粗合成氣溫圖4冷凝液溫度對水汽比的影響度的變化較快,且水汽比的值較小;當(dāng)溫度在219℃以41.2進(jìn)口粗合成氣對水汽比的靈敏度分析上時,水汽比隨合成氣溫度的變化較平緩,且水汽比值進(jìn)口粗合成氣是水洗塔出口合成氣的直接來源,各也較大,能符合后續(xù)工藝的要求,故生產(chǎn)操作中應(yīng)控制參數(shù)的變化將對出口合成氣產(chǎn)生重要影響。粗合成氣由進(jìn)口粗合成氣的溫度在219℃以上。塔底進(jìn)入水洗塔,通過變換冷凝液和循環(huán)灰水的洗滌冷卻,除去其中的酸性氣體和部分水蒸汽,從塔頂排出。pressure of RAWGAS stream/MPa100001200014000Fig7 Effect of RAWGaS pressure on water/vapor ratioflowrate of RAWGAS stream/(m hr)圖7 RAWGAS壓力對水汽比的影響Fig 5 Effect of RAWGAS flow rate on water/vapor ratio圖7為進(jìn)中國煤化工合成氣水汽比圖5 RAWGAS流量對水汽比的影響的影響。當(dāng)其CNMHG比隨著粗合成本文通過靈敏度分析研究了進(jìn)口粗合成氣的流量氣壓力的升高而減小。當(dāng)粗合成氣進(jìn)入到壓力較低的水溫度、壓力對出口合成氣水汽比的影響。2011,28(12)彭偉鋒,等:水煤漿氣化裝置水洗過程的建模與優(yōu)化1519洗塔,體積增大,溫度降低。故進(jìn)口粗合成氣的壓力越根據(jù)裝置運(yùn)行情況,及時調(diào)整水洗塔等設(shè)備的壓力,維大,進(jìn)入水洗塔后溫度就降得越低,出口合成氣中的水持系統(tǒng)的穩(wěn)定。據(jù)裝置長周期運(yùn)行估計(jì),合成氣中水汽含量就越低,即水汽比越小。由圖7可知,進(jìn)口粗合成比由原來的125左右提高到130左右,改善了后續(xù)工藝氣的壓力應(yīng)控制在38MPa以下,才能得到水汽比較高的運(yùn)行。的合成氣4.3水洗塔出口壓力對水汽比的靈敏度分析5結(jié)論水洗塔出口壓力,即出口合成氣的壓力變化對水汽本文基于化工分離技術(shù)等,對水煤漿氣化裝置的水比也有一定的影響,如圖8。洗過程進(jìn)行了建模,模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)值吻合較好。同時對水洗過程進(jìn)行靈敏度分析,考察了變換冷凝液的流量和溫度,水洗塔出口壓力,進(jìn)口粗合成氣的溫度、13壓力、負(fù)荷等主要操作參數(shù)對出口合成氣水汽比的影響?；谒催^程模型與靈敏度分析結(jié)果,結(jié)合裝置運(yùn)行情1.2況,通過調(diào)整進(jìn)口粗合成氣的溫度和變換冷凝液的流量提高了合成氣中的水汽比,取得了較好的工業(yè)應(yīng)用效果1.1References3.8I Anne-Gaelle Collot. Matching gasification technologies to coalessure nfmwer/MPaproperties. International Journal of Coal Geology, 2006, 65(3)191-212.Fig 8 Effect of tower pressure on water/vapor ratio2 Huang Zhongjiu, Fang Dingye. Chemical Technology. 2nd Ed圖8水洗塔出口壓力對水汽比的影響B(tài)eijing: Higher Education Press, 20083 Stiegel G J, Massood Ramezan. Hydrogen from coal gasification:由圖8可知,出口合成氣的水汽比隨著水洗塔出口An economical pathway to a sustainable energy future壓力的增大而減小,壓力增大會使水洗塔內(nèi)水蒸汽的冷4Bwa49hmr由凝點(diǎn)下降,即進(jìn)口粗合成氣中被冷凝的水蒸汽就越多,opposed multi-burmers Nitrogen Technology, 2008, 29(6): 1-5所以出口合成氣中水含量減少,水汽比變小。uangsuo. Research and42水洗過程水汽比的優(yōu)化industrial applications of coal-water slurry gasification witopposed multi-burners. Science Technology Industry of China,合成氣中的水蒸汽參與變換反應(yīng),水蒸汽的含量必2006,22:2831須滿足變換的要求,否則需從外界補(bǔ)充過熱蒸汽于合成6 Yan Zhuoyong, Liang Qinfeng, Guo Qinghua, et al. Experimentalinvestigations on temperature distributions of flame sections in a氣,就增加了蒸汽消耗和成本。若合成氣中水含量高于bench-scale opposed multi-burmer gasifier. Applied Energy, 2009變換要求或者合成氣不需變換,可通過合成氣冷卻器冷86(8):13591364卻合成氣以將合成氣中水含量降低到滿足工藝要求,同7 Aspen Technology. Aspen Plus User Guide. USA. Aspen時副產(chǎn)低壓蒸汽8 Yao Yongchun, Wang Yifei, Liang Tie. Simulation of two-stage表5水汽比優(yōu)化前后對比Chemistry,2008,25(9):1123-1126Table 5 Water/vapor ratio before and after optimization.9 Zhang Bing, Li Zhen, Jiang Ning. Modeling of entrained bed coal項(xiàng)目優(yōu)化前優(yōu)化后gasification with Aspen Plus. Journal of Chemical Industry and粗合成氣溫度/℃Engineering,2003,54(8):11791182冷凝水流量/m3hnr2)125中文參考文獻(xiàn)本文根據(jù)水洗過程模型與靈敏度分析結(jié)果,結(jié)合實(shí)黃仲九,房鼎業(yè).化學(xué)工藝學(xué)[M]2版.北京:高等教育出版際工業(yè)裝置運(yùn)行特點(diǎn),在保證氣化過程平穩(wěn)安全運(yùn)行的李偉鋒,于廣鎖,龔欣,等。多噴嘴對置式煤氣化技術(shù)門.氮前提下,主要通過調(diào)整進(jìn)口粗合成氣的溫度和變換冷凝肥技術(shù),2008,29(6:1-5液的流量,對合成氣中的水汽比進(jìn)行了優(yōu)化。其中粗合5于遵宏,于廣鎖.多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的研究開發(fā)與成氣溫度通過調(diào)節(jié)氣化爐爐溫和激冷水流量來調(diào)節(jié)。進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用門.中國科技產(chǎn)業(yè),2006,2228-31口粗合成氣溫度由原來的平均219℃提高到2205℃;冷8姚水春,王亦飛,果鐵等兩段式氣化工藝流程的 Aspen Plus木流最米的均3m3同時,9張V山中國煤化工2噴流床媒氣化爐CNMHG1520計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)2011,28(12)Modeling and optimization of scrubbing process of coal-water slurry gasificationplantPeng Weifeng, Zhong Weimin, Cheng Hui, Kong Xiangdong and Qian Feng(Key Laboratory of Advanced Control and Optimization for Chemical Processes, Ministry of Education, East ChinaUniversity of Science and Technology, Shanghai, 200237, China.Abstract: Coal gasification technology has greatly enhanced the efficient and clean use of coal. Also, it reduced the pollution caused by coalcombustion. It has a great practical significance that modeling and optimization of coal gasification process. The scrubbing process model ofcoal-water slurry gasification was established based on the separation technology of chemical engineering. The model was verified by theindustrial data, and it had high accuracy. The effects of temperature and flow rate of the condensate and temperature, pressure and flow rate ofthe inlet raw gas and pressure of the water scrubbing tower on the water/vapor ratio of the outlet syngas were investigated using sensitivityanalysis. The results of sensitivity analysis show that the water/vapor ratio of outlet syngas would increase with rising condensate temperatureor inlet raw gas temperature and flow rate. Increasing the pressure of water scrubbing tower and inlet raw gas or flow rate of condensate wouldcause a reduction in the water/vapor ratio of outlet syngas. According to the results of sensitivity analysis, the operating parameters ofcoal-water slurry gasification plant were optimized. The water/vapor ratio was increased, which is more helpful to the subsequent section in theroductionKeywords: coal-water slurry gasification, scrubbing process, modeling, sensitivity analysis, optimization(Received: 2011-10-20; Revised: 2011-11-15中國煤化工CNMHG