试析天然气非催化制合成气的模拟计算及工艺优化

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1、_；Y10．18270⑧天毕大薯-I-程硕士学位论文-^臁Ilj躅n】Ija【H_0I昌j躅_a【啊啊R科j曲-臻lll

2、0■领域：化学工程作者姓名：张援越指导教师：刘昌俊教授企业导师：康军高级工程师2005年12月摘要本文针对6．0MPaShell渣油气化炉改为天然气非催化部分氧化工艺制取合成气后的气化炉反应，就天然气部分氧化反应的理论依据、反应特征、气体成分、工艺条件的确定开展了研究工作。本文采用短路混合模型进行了数学模拟计算，对气化炉非催化部分氧化制合成气气化炉的出口温度、粗合成气体中CO、I-12、C02、CH4等各组分浓度变化与氧、天然气比值和蒸汽

3、加入量的关系进行了计算和分析讨论，并与气化炉实际运行工况进行了对比。结果发现，短路混合模型基本适用于油改气后的天然气气化炉。计算还预测了工艺条件的变化对气化炉中反应结果的影响，并结合实际状况，确定了最佳的气化炉工艺操作条件：在蒸汽加入量确定的情况下(蒸汽，天然气=o．031)，气化炉操作温度为1250～1320℃，氧／天然气比的范围为0．60～0．64(Nm3／Nm3)。经过实际运行，证明该方法是有效的，对油改气后的气化炉的实际操作具有很好的生产指导作用。关键词：天然气部分氧化氨合成气工艺条件气化炉AbstractNon-catalyticpartialox

4、idationofmethanefortheproductionofammomasyngashasbeenstudiedovera6．0MPaShellgasification矗盯na纯whichwas嘶ginallyappliedforgasificationofresidueoilmvacalUl21．Theshort-circuitandmixedmodelWasusedtosimulatereactionprocesses．Therelationbetwcenthetemperature，theconcentrationofallcomponents

5、(C0，H2，CChandCH4)andtheratioofoxygenandnaturalgas,steamamountaddedtothefilmaeeWasinvestigated．Theinfhienceofreactionconditionsonsyngasproductionwasalso‰assed．Combinedwimthepracticaloperations．theoptimumreactionconditionswcreobtained，Atthesanlesteamaddedtothefurnace，theoptimumexitte

6、mperatureofthegasificationfurnacewas1250to13209C．Theoptimumratioofoxygenand“aturalgas'WasO．60toO．64('NM3／NM3)．Thepresentinvestigationeonfmncdthattheshort-circuitandmixedmodelCanbealsoappliedforthenaturalgasfurnace．Afterseveralyearsindustrialoperations．thetheoreticalresultswereconfi

7、rmedandwillbeveryhelpfulforfurtherindustrialapplications．Keywords：Naturalgas，Partialoxidation,Ammoniasyngas,Processconditions，gasificationFumaee．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁鲞蠢堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对本项工作所做的贡献均己在论文中

8、作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名q娣8签字日期坼朋／驴日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解墨壅盘茎有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存，汇编，以供查阅和借阕。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：j晔8导师签名签字日期山蔓阵，工月／SB签字日期所舶易冰前言兰州石化公司化肥厂天然气利用工程合成氨装置原设计能力为年产30万吨合成氨，以渣油为原料，采用Shell6．0MPa非

9、催化部分氧化废锅气化工艺流程，碳黑回收采用Lurgi