焦炉煤气制天然气工艺中甲烷化的仿真系统.pdf

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1、28卷第12期计算机仿真2011年12月文章编号：1006—9348(2011)12-0380—05焦炉煤气制天然气工艺中甲烷化的仿真系统来翊，刘金刚，刘振峰，吴迪镛(大连普瑞特化工科技有限公司，辽宁大连116085)摘要：焦炉煤气制天然气对拓宽天然气的供应渠道和提高焦炉煤气的清洁利用效率具有重要意义，与焦炉煤气制甲醇等相比，有能源利用率高、耗水量低、无二氧化碳排放等优势。为了提高能源利用率，提出了焦炉煤气制天然气专利工艺，建立了首套焦炉煤气甲烷化合成天然气全流程工业试验装置。甲烷化催化荆及配套工艺是项目的核心部分，因此对甲烷化反应进行准确的仿真计算

2、，对于指导项目设计和生产操作有着重要意义。通过建立甲烷化反应的数学模型，并运用化工动态流程仿真优化系统(DynamicSimulation&OptimizationSystem，DSO)平台对工业化装置和J=业试验装置进行了全过程仿真。实验结果表明．整个过程能够很好地反映装甓正常工况时的运行情况。关键词：焦炉煤气制天然气；甲烷化反应；仿真中图分类号：N945．12文献标识码：ASimulationofMethanationReactionf10rSubstituteNaturalGasProductionbyCokeOvenGasLAIYi，LIUJ

3、in—gang，LIUZhen—feng，WUDi—yong(DalianPurtecChemicalTechnologyCo．，Ltd，DalianLaioningl16085，China)ABSTRACT：ItisimportantthatCokeovengastonaturalgascanwidenthesupplychannelsofnaturalgasandim-provethecleanefficiencyofusingCokeovengas．Ithashigherenergyefficiency，lowerwaterconsumptio

4、nthancokeovengas—to—methanol，andwithoutcarbondioxideemissions．Weproposedapatentedprocessofcokeovengastonaturalgas，andcompletedthefirstsetofindustrialtestequipments’1000一hournon—stopworking，inwhichcokeovengaswasmethanatodintonaturalgas．Becausemethanationcatalystanditssupportingt

5、echnologyarethecoreoftheproject，accuratesimulationeforthemethanationreactionissignificanttoinstructboththeprojectdesignandpro-ductionoperations．ThroughbuildingthemathematicmodelofmethanafionreactionandusingtheDynamicSimulation&Optimizationsystem(DSO)，theindustrialequipmentandin

6、dustrialtestequipmentweresimulated．Theresultofapplicationindicatesthatthewholesimulationprocesscanreflecttherunningoftheequipmentundernormalconch-fions．KEYWORDS：CokeovengastoSNG；Methanationreaction；Simulation1引言改革开放以来，我国经济保持了持续稳定的高速增长。国民经济的高速增长是以能源消费的高速增长为基础的。我国“富煤贫油少气”⋯的能源结构特点

7、决定了煤炭资源将在未来很长一段时期内继续作为能源主体被开发和利用。天然气在我国是一种极其稀缺的优质、清洁能源，市场发展迅速，但资源紧张、供求矛盾突出，显示出天然气产量和消费量持续增长的巨大潜力。目前全国天然气缺口为100收稿日期：2011一Ol一11·———380·———亿m3左右，至“十一五”末缺口将达到200亿m3。为保证民用天然气供应量，能源部门采取了限制工业用气量，天然气供应已成为影响了企业的生存和发展的瓶颈。要解决我国天然气的供求矛盾问题除了要立足国内现有资源外，还必须多渠道、多方式扩大资源供给，满足日益增长的市场需求口J。我凼是世界上最大

8、的焦炭生产、消费和出口国。然而，长期以来国内焦化产业重焦炭生产、轻综合利用，大量的焦炉煤气直接排放燃烧，不仅