生物质基合成气制低碳醇模拟研究.pdf

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1、第41卷第10期当代化工Vo1．41．No．102012年10月ContemporaryChemicalIndustryOctober，20i2生物质基合成气制低碳醇模拟研究陈元国，郝许峰，孙绍辉，孙培勤(1．郑州大学化lT与能源学院，河南郑州450001；2．郑州市科技情报研究所，河南郑州450007)摘要：以生物质基合成气制低碳醇为研究对象，使用流程模拟软件Aspen建立模型，讨论醇产物分布、过程水含量、碳的转化形式和CO减排、产焦以及工艺的质量和能量平衡，并与文献进行对比。模拟计算结果表明：建立的模型能与文献数据很好的吻合；对水含量、碳的转化形式和产焦分析可提高生物质的利用

2、，减少水耗、能耗和CO的排放，从而提高工艺的经济性；工艺的质量和能量分析，为降低能耗和减少三废排放提供理论依据。关键词：生物质基合成气；低碳醇；Aspen中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：1671—0460(2012)10—1107—05SimulationStudyofProducingLower-CarbonAlcoholFormBiomassSynthesisGasCHENYuan-guo，HA0Xu-feng2，SUNShao—hui，SUNPei．qin(1．SchoolofChemicalEngineeringandEnergy，ZhengzhouUniver

3、sity，He’nanZhengzhou450001，China；2．ZhengzhouScience&TechnologyInformationInstitute，He’nanZhengzhou450007，China)Abstract：TheprocesssimulationsoftwareAspenwasusedtoestablishmodelofproducing1OW．carbonalcoholfrombiomasssynthesisgas．Alcoholproductdistribution、Waterconterttintheprocessfansformation

4、formOfcarbon，C0，emission，charproduction，balanceofmassandenergyintheprocesswerediscussedandcomparedwithliterature．TheresultsshowthatthemodeliSingoodagreementwiththeliteraturedata．Theanalysisofwatercontent．conversionformofcarbonandcharproductioncanimproveutilizationofthebiomassandreducewatercon

5、sumption，energyconsumption，CO2emission，SOtheprocesseconomycanbeimproved．Theanalysisofthemassandenergycanprovideatheoreticalbasisforreductionofenergyconsumptionand“threewastes”emission．Keywords：Biomasssynthesisgas；Lower．carbonalcohol；Aspen低碳醇可以作为燃料、汽油添加剂和化工产品排、产焦及进行工艺的质量和能量衡算，研究结果的原料。随着石油资源日趋减

6、少，合成气尤其是生为今后开展合成气制低碳醇提供了理论依据。物质基合成气制低碳醇愈来愈受到关注。作为C11生物质基合成气制低碳醇模拟基础化学的重要内容，CO加氢选择催化合成低碳醇一直被认为是极具工业价值和应用前景的研究课题1．1生物质基合成气制低碳醇热力学基础之一L14J。然而，现有的低碳醇合成工艺单程转化率生物质基合成气催化合成制取低碳醇过程是及生成C2+OH的选择性仍较低，大多数体系合成的一个非常复杂的反应体系，过程中除了生成低碳醇主要产物是甲醇，而非C2+OH，使其商业应用大受之外，还会生成许多副产物如：CO2、烃、醛、酯、限制L5’oJ。目前，合成气制低碳醇作为国内外研究的

7、酸、水等，主要包括的反应有低碳醇合成反应、F．T热点之一，利用流程模拟软件Aspen对合成气制甲合成反应、水煤气变换反应等。下面是一些主要的醇模拟的比较多【7，8]，并对实验甚至工业化起到了很反应及其过程的吉布斯自由能变化(kJ·mol／L)与温好的指导作用，对合成气制低碳醇的模拟研究国外度的关系：有一些合作开发的技术实例【9引，而国内研究的比CO+H2=CH3OH(1)较少。本文利用流程模拟软件Aspen建立GTI炉生AG1一27．288+0．05838T(2)物质基合成气制低