煤与生物质共气化并联型多联产系统CO2捕获及火用效率分析
2021-11-08金彦礼于戈文张岁鹏王赛娅陈颖颀
天然气化工—C1化学与化工 2021年5期
金彦礼,于戈文,张岁鹏,王赛娅,陈颖颀
(内蒙古科技大学 化学与化工学院,内蒙古 包头 014010)
能源是社会发展的动力源泉,面对化石能源紧缺和环境污染日益严重等问题,能源化生产的加强和能源利用的集成优化,已成为亟待解决的问题[1]。气化是实现煤炭综合利用与洁净化生产的关键技术之一,目前工业规模的气化生产都是以煤为原料,但煤炭资源的不可持续性与经济可持续发展的时代要求相矛盾,因此迫切需要寻找某种可替代或部分替代煤炭的能源。 生物质是一种可以循环利用的可再生能源,储量丰富,来源广泛,富含C、H、O元素,可以作为气化原料生产合成气[2]。 但生物质单独气化受到其密度低、热值低以及气化效率低等缺点的限制[3-5],将煤和生物质掺混共气化不失为一种可行方案,为此进行了大量研究。 研究显示,煤和生物质掺混共气化可抑制焦油的生成并减少污染物的排放,而且生物质与煤共气化过程可能发生的协同作用提高了气化时碳的反应速率,在对气化效率影响较小的同时,可大大节约煤炭资源[6-8]。
近年来,对于单一原料和多原料输入的多联产系统的研究较为广泛,大多集中在系统集成、热力性能和经济分析。Li等[9]对基于煤部分气化的多联产系统进行了研究,系统采用化工未反应气部分循环方式,通过Aspen Plus分析了系统特点。 结果表明,多联产系统能量效率和火用效率分别为51.16%和50.58%,分别比参考系统高2.34%和2.10%。 黄宏等[10]提出了一种低能耗捕获CO2煤基甲醇和电力联产过程,通过建模、模拟与分析,得出新的联产过程的能量节约率可达到16.5%,CO2捕获能耗下降30.3%。……
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