第43卷第2期煤化工Vol.43 No.22015年4月Coal Chemical IndustryApr. 2015Shell褐煤氣化模擬計(jì)算分析賈靖華',左玉幫',劉鑫',康善嬌',劉佳男',梅長(zhǎng)松',李春?jiǎn)?,陳二孩了,顏昌玉2(1.大唐國(guó)際化工技術(shù)研究院有限公司,北京100070;2.大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古多倫 027300)摘要以大唐多倫煤制烯烴項(xiàng)目Shell氣化爐為研究對(duì)象,基于Gibbs自由能最小化法,通過(guò)反應(yīng)平衡限制和熱損失修正,建立了Shell 褐煤氣化平衡模型,計(jì)算結(jié)果與運(yùn)行數(shù)據(jù)吻合較好。同時(shí),研究了不同操作條件對(duì)氣化性能的影響。結(jié)果表明:CO2載氣流量和氧煤比是主要的影響因素,特別是氧煤比可以明顯改變氣化溫度和產(chǎn)品煤氣組成，隨著氧煤比的增加,氣化溫度升高,有效氣(H2+C0)組成先增加后減小，針對(duì)所用氣化煤種,分析得出最佳氧煤比為0. 76。關(guān)鍵詞褐煤氣化, 模擬計(jì)算, Aspen Plus ,平衡模型,氧煤比,C02載氣流量文章編號(hào): 1005-9598 (2015) -02-0015 -05中圖分類號(hào):TQ54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A我國(guó)褐煤資源豐富,已探明的保有儲(chǔ)量達(dá)1 303億輸人數(shù)據(jù)和驗(yàn)證主要來(lái)源于相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),缺少對(duì)工t,約占全國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的13%。與其他煤種相比,褐煤業(yè)運(yùn)行裝置的模擬;所報(bào)道的Shell氣化模型,主要含氧量高、灰分及灰熔融性溫度變化大、密度小,是- -針對(duì)以煙煤和無(wú)煙煤為原料，且采用N2作為輸送載種高揮發(fā)性、高水分、低熱值、低灰熔融性溫度的劣質(zhì)氣的氣化工藝， 對(duì)CO2作為載氣的氣化工藝報(bào)道較燃料。目前,世界各國(guó)的褐煤主要用于坑口燃燒發(fā)電，少,尚未有以褐煤為原料且采用CO2作為輸送載氣的但效益不明顯,環(huán)境污染嚴(yán)重。隨著煤氣化技術(shù)的發(fā)氣化 工藝模擬的有關(guān)報(bào)道。大唐國(guó)際化工技術(shù)研究院展,對(duì)煤種的適應(yīng)性提高,且褐煤具有成本低、反應(yīng)活有限公司與大唐內(nèi)蒙古多倫煤化工有限責(zé)任公司合性強(qiáng)、不黏結(jié)等優(yōu)點(diǎn),使得以褐煤為原料發(fā)展高附加作,借助AspenPlus軟件，以大唐內(nèi)蒙古多倫煤制烯值的煤化工產(chǎn)業(yè)越來(lái)越受到重視13)。以褐煤為原料烴項(xiàng)目Shell 氣化爐為研究對(duì)象,對(duì)以褐煤為氣化原的大唐多倫煤制烯烴項(xiàng)目、大唐克旗煤制天然氣項(xiàng)料及CO2為輸送載氣的氣化工藝進(jìn)行了模擬研究,分目、大唐呼倫貝爾化肥項(xiàng)目、呼倫貝爾金新化肥項(xiàng)目析了主要操作條件對(duì)氣化結(jié)果的影響，優(yōu)化得出了最先后建成投產(chǎn)。佳氧煤比,以用于指導(dǎo)氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行。”建立褐煤氣化工藝數(shù)學(xué)模型,有助于指導(dǎo)生產(chǎn)裝置的調(diào)整優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。煤氣化建模主要有兩1 Shell 褐煤氣化平衡模型的建立種方法:動(dòng)力學(xué)模型和熱力學(xué)平衡模型。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率方程建立的動(dòng)力學(xué)模型,可較好地模擬氣化爐1.1物性方 法的選擇內(nèi)的物理化學(xué)變化過(guò)程,計(jì)算精度較高, 但模型過(guò)于針對(duì)Shell氣化爐高溫、高壓的特點(diǎn),并結(jié)合文復(fù)雜,通用性較差。采用Gibbs自由能最小化法和平獻(xiàn)[4-7]的報(bào)道,采用RK -Soave物性方法,對(duì)常規(guī)組衡常數(shù)法,建立的熱力學(xué)平衡模型則相對(duì)簡(jiǎn)單,具有分如粗煤氣、固定碳等進(jìn)行物性計(jì)算。RK- Soave物性一定的通用性,特別是對(duì)氣流床計(jì)算精度較高,可以方法多用于氣體加工、煉油等工藝過(guò)程計(jì)算,適用的輔助氣化爐的設(shè)計(jì)和操作運(yùn)行。目前,國(guó)內(nèi)已有不少體系為非極性或弱極性的組分混合物，如烴類及CO2、關(guān)于氣流床平衡模型的報(bào)道。但綜合來(lái)看,模型的HS H等輕氣體,尤其適用于高溫、高壓條件。收稿日期:2014-11-20中國(guó)煤化工作者簡(jiǎn)介:賈靖華(1978- ),男 ,寧夏中寧,工程師,碩士, 2003年本科畢業(yè)于MH. CNM HG業(yè),現(xiàn)主要從事化工流程模擬技術(shù)相關(guān)工作,E- mail :jiajinghua@dtctri. com. cn。.- 16-煤化工2015年第2期煤和灰為非常規(guī)組分，主要通過(guò)計(jì)算焓和密度,(式中minG表示體系的最小Gibbs自由能優(yōu)化研究其物理屬性。本研究利用Aspen plus軟件內(nèi)嵌目標(biāo)函數(shù),后面公式為其具體表達(dá)式)的HCOALGEN焓模型與DCOALIGT密度模型進(jìn)行計(jì)算。模型主要的輸人參數(shù)有工業(yè)分析數(shù)據(jù)、元素分析數(shù)據(jù)b;= 2 myny+Smny(3)和硫分分析數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)輸人的完整度與準(zhǔn)確度直接關(guān)系到模擬的精確度。_nsAj9anzm,+ En(H(x)+Q,=1.2模擬流程及數(shù) 學(xué)模型(4)利用Aspen plus建立的Shell褐煤氣化平衡模型模擬流程示意圖見(jiàn)圖1。煤粉物流進(jìn)人裂解模塊,n≥0發(fā)生裂解反應(yīng)。裂解模塊是一個(gè)僅計(jì)算收率的簡(jiǎn)單反上述表達(dá)式中,式(2)為目標(biāo)函數(shù);式(3)為體系應(yīng)器,主要是將煤裂解為單元素分子(純?cè)谻、S、H2、的原子守恒方程;式(4)為氣化模塊的焓平衡方程,其N、02、C12)及H20、灰渣,并將裂解產(chǎn)生的熱和產(chǎn)物導(dǎo)中,等式左邊分別為輸人系統(tǒng)的化學(xué)焓、顯焓及裂解人氣化模塊。純02(氣化劑)和CO2(煤粉輸送載氣)作熱，等式右邊前兩項(xiàng)為輸出系統(tǒng)的化學(xué)焓和顯焓,最為單獨(dú)的物流直接進(jìn)入氣化模塊,氣化模塊為Gibbs后一項(xiàng)為氣化爐的散熱損失,根據(jù)張宗飛等[10研究自由能最小化法反應(yīng)器,無(wú)需提供詳細(xì)的反應(yīng),就可結(jié)果,散熱損失取輸人煤熱值的2%;式(5)為非負(fù)約計(jì)算出反應(yīng)平衡時(shí)的煤氣組成和氣化溫度。氣化生成束條件。的粗煤氣和灰渣進(jìn)入氣固分離模塊，進(jìn)行氣固分離，1.3 Shell褐煤氣化平衡模型的修正與驗(yàn)證分離出粗煤氣物流和灰渣物流。同時(shí),模型考慮了氣原料煤為東勝利褐煤，其煤質(zhì)分析列于表1,化爐的散熱損失。Shell氣化爐運(yùn)行工況列于表2。將表2中的3種工裂解熱況數(shù)據(jù),分別輸人到已建立的Shell褐煤氣化平衡模裂觸型中進(jìn)行計(jì)算,模擬結(jié)果表明,計(jì)算出的氣化溫度及煤粉煤氣組成與實(shí)際運(yùn)行值偏差較大。為此,對(duì)主要的氣化反應(yīng)進(jìn)行了限制修正，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)裂解模塊粗煤氣氣化爐散熱損失進(jìn)行了校正,修正后的模型計(jì)算結(jié)果二氧化碳載氣氣化產(chǎn)物氣固分離列于表3。從表3可知,模擬值與運(yùn)行值吻合良好,說(shuō)純氧氣化劑[模塊明對(duì)模型的修正是合理的，能較好地模擬CO2作為輸熱損失氣化模塊灰渣送載氣的褐煤氣化過(guò)程,可進(jìn)- - 步對(duì)操作條件進(jìn)行計(jì)算分析。圖1 Shell 褐煤氣化平衡模型模擬流程示意圖表1煤的工業(yè)分析和元素分析其中,煤裂解模塊中,各單元素分子的收率由煤工業(yè)分析/%元素分析/%的元素分析組成確定,所以該模塊的數(shù)學(xué)模型主要是MaV。AsFCaCgHO。SgNu能量平衡方程,式(1 )為煤裂解模塊的焓方程[8]:4.5634.33 14. 48 51.19 63. 26 3.46 16.04 1.07 1. 69mwuH..2 +m。Hu(ea)= 2 nASHjm.28. +復(fù)2 Shell氣化爐運(yùn)行工況數(shù)據(jù)溫度/C壓力 (G)/MPa流量 /kg.s"'nH(Tw)+Q,784.023.8氣化模塊模擬的組分體系包括:H20、H2.CO、CO2、H2S、工況101719.0.N、Ar、COS、CH、02、S、C(固體),組分體系達(dá)到化學(xué)反CO23.1應(yīng)平衡的判斷依據(jù)是體系的Gibbs自由能達(dá)到極小某824.4值,以此原理建立的反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型8]描述見(jiàn)式(2)~工況2018018.5862.6(5):燒中國(guó)煤化工23.9minG, G=j=s+11= 1(2)工況3 O2MYHCNMH G18.4.2015年4月賈靖華等:Shell褐煤氣化模擬計(jì)算分析-17-表3 Shell 褐煤氣化平衡模型計(jì)算結(jié)果煤氣組成(千基)工況氣化溫度/CH2摩爾分?jǐn)?shù)/%CO摩爾分?jǐn)?shù)/%CO2摩爾分?jǐn)?shù)/%CH/X 10*模擬值運(yùn)行值運(yùn)行值模擬值 運(yùn)行值1 6451 65718. 82.18. 6956. 0156. 6524. 0423. 540. 003. 101 48420. 7121. 3557. 859. 0220. 386. 6827. 6015531 52820. 1820. 4957. 558. 2421.1919.903.3619. 60注:對(duì)主要煤氣組分的計(jì)算結(jié)果。2操作條件對(duì)氣化溫 度及煤氣組成的影響反應(yīng),溫度降低,利于H2、CO2和CH,的生成，因此,綜合作用的結(jié)果是H2、CO2和CH,的含量小幅增加,co和以表2中的運(yùn)行工況3作為模擬分析的研究工有效氣含量下降。實(shí)際氣化溫度的選擇與煤種有關(guān)，況，通過(guò)在Shell褐煤氣化平衡模型中改變工況3的由于Shell氣化爐屬液態(tài)排渣,因此為了使?fàn)t內(nèi)形成操作條件,計(jì)算分析了不同操作條件對(duì)氣化溫度及煤連續(xù)的液態(tài)渣層分布和順利排渣,氣化溫度必須高于氣組成的影響?；以牧鲃?dòng)溫度,一般工程上選取的氣化溫度至少要2.1氣化壓 力對(duì)氣化溫度及煤氣組成的影響高出流動(dòng)溫度100 C~150 C[1-5]。維持其他操作條件不變,采用Shell褐煤氣化平表5不同氣化溫度下的煤氣組成衡模型,計(jì)算不同氣化壓力條件下的氣化溫度及煤氣煤氣組成(干基)組成(見(jiàn)表4)。從表4可知,氣化壓力的改變對(duì)氣化氣化溫溫度和最終的煤氣組成幾乎沒(méi)有影響。由于甲烷化反度/C H摩爾CO摩爾CO2摩爾H+C0糜爾HA分?jǐn)?shù)/%分?jǐn)?shù)/%分?jǐn)?shù)/%分?jǐn)?shù)/% /X10*應(yīng)是一個(gè)體積縮小的反應(yīng),所以當(dāng)壓力增加時(shí),甲烷，1687 19. 8558. 1720. 8778. 02化反應(yīng)平衡點(diǎn)右移,造成甲烷含量有微量提高,這與1 653 19.93 58.01 20. 9577. 941.27單賢根等1[121研究結(jié)果- - 致。但對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,1 62020.01 57. 8421. 0477. 851. 68提高氣化壓力,可以加快爐內(nèi)的氣化反應(yīng)速率,使氣1 587 20.10 57. 6621.1377.762. 25化強(qiáng)度加強(qiáng),產(chǎn)能提高。1 553 20.20 57.48 21. 2277. 683. 04衰4氣化壓力對(duì)氣化溫度及煤氣組成的影響1 520 20. 2957.2821. 3277. 574.161 486 20.40 57. 0721. 4277. 475.78氣化壓力氣化溫.(G)/MPa度/C H2摩爾C0摩爾CO2摩爾CH42.3 CO2載氣流量 對(duì)氣化溫度及煤氣組成的影響分?jǐn)?shù)/%分?jǐn)?shù)/% 分?jǐn)?shù)/% /X10*利用Shell褐煤氣化平衡模型，僅改變CO2載氣1 555 20. 197. 5021.210. 00流量,計(jì)算得出的氣化溫度和煤氣組成見(jiàn)表6。從表621 5520. 197. 49可知，流量的增加，導(dǎo)致氣化溫度H、CO、有效氣3I 553 20. 1957. 4821.22 1. 92(H+CO)含量下降,CO2含量增加。由于CO2為吸熱性的155320.20.7.4721.22 3. 38氣化劑,所以氣化溫度呈下降趨勢(shì);同時(shí),載氣CO2流155220. 2057.47 21.23 5. 26量的增加，使變換反應(yīng)平衡點(diǎn)左移，導(dǎo)致H2含量下61 55257. 4621.23 7. 57降;因?yàn)檩d氣流量的增加,使氣化爐出口煤氣總流量2.2氣化溫 度對(duì)煤氣組成的影響也相應(yīng)增加,所以CO含量下降,實(shí)際上,由于氣化工其他操作條件不變的情況下,在Shell褐煤氣化藝以CO2為載氣輸送,CO2的還原反應(yīng)得到了強(qiáng)化,所平衡模型中，調(diào)整氣化溫度計(jì)算出的煤氣組成列于以CO絕對(duì)流量是增加的;H和CO含量的降低必然使表5。從表5可知，隨著氣化溫度的降低,Co和有效有效氣含量下降;煤氣組成中CO2的含量,則由于人氣含量略微減少,CO2.H2、CH的含量有小幅增加,這爐載氣CO2流量的增加呈.上升趨勢(shì)。實(shí)際氣化爐的操與吳學(xué)成等1021)研究結(jié)果-致。氣化溫度的降低,導(dǎo)作中，載氣中國(guó)煤化工醫(yī)度加以控制，致水蒸氣、CO2與半焦的反應(yīng)速率臧弱,有效氣含量略必須嚴(yán)格按YHCNM HG微下降;另-方面,變換反應(yīng)和甲烷化反應(yīng)都是放熱2.4氧煤比對(duì)氣化溫 度及有效氣組成的影響- 18煤化工2015年第2期表6 CO, 載氣流對(duì)氣化溫度及煤氣組成的影響煤氣組成(干基)CO2載氣流量/m.h+t氣化溫度/CH2摩爾CO摩爾CO2摩爾H+C0CH/X 10*分?jǐn)?shù)/分?jǐn)?shù)/%摩爾分?jǐn)?shù)/%3 6601 57120. 5757. 8320. 4978. 392. 884 8481 55320.2057. 4821. 2277.673.045490.1 54320. 0057. 2821.61.77. 283.147 3201 517l9.4756.7222. 7376. 193.45.9 1501 49218. 9756. 1423. 8275. 113. 8010 980146718.5055. 5524. 9074. 044.2012 8101 44418. 0554. 9525. 9673. 004. 66其他操作條件不變,使氣化爐的氧煤比在0.48~綜上所述,結(jié)合氧煤比對(duì)氣化溫度的影響及煤的0.96變化,利用建立的Shell褐煤氣化平衡模型,計(jì)灰熔融性溫度，分析得出氣化煤種的最佳氧煤比為算得出的氣化溫度變化趨勢(shì)見(jiàn)圖2。從圖2可知,隨0.76,在此條件下,可獲得較優(yōu)的工藝指標(biāo)。著氧煤比的增大，氣化爐內(nèi)的燃燒反應(yīng)愈來(lái)愈烈,氣化溫度逐漸升高;另外，由圖2可知，氧煤比大于3結(jié)0. 65時(shí),溫度上升劇烈,且氧煤比每增加0. 01,溫度升高約50 C。本研究基于Gibbs自由能最小化方法,通過(guò)反應(yīng)2400 [限制和熱損失修正，建立了Shell 褐煤氣化平衡模) 2100型,模擬結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行值吻合良好,可對(duì)工業(yè)操作這1800明1500條件進(jìn)行計(jì)算分析:苦1200(1)對(duì)Shell氣化爐運(yùn)行工況的模擬表明,模型900600 I能較好地模擬工業(yè)裝置以CO2為輸送載氣的褐煤氣0.47 0.57 0.67 0.77 0.87 0.97 .化過(guò)程,對(duì)氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行有一定的指導(dǎo)意 義。氧煤比/kg●kg'(2)對(duì)操作條件的計(jì)算分析表明,單純改變氣化圖2氧煤比對(duì)氣化溫 度的影響壓力和氣化溫度對(duì)氣化結(jié)果的影響很小;CO2載氣流通過(guò)Shell褐煤氣化平衡模型，計(jì)算得出的有效量對(duì)氣化溫度和主要煤氣含量影響顯著,隨著流量的氣含量隨氧煤比的變化情況見(jiàn)圖3。從圖3可知,有增加，氣化溫度、H2、CO、有效氣含量下降,CO2含量增效氣含量隨氧煤比的增加，呈先增大后減小的趨勢(shì)，加;氧煤比作為氣化爐關(guān)鍵操作條件,對(duì)氣化溫度和與宋志春[6)的研究結(jié)論相符。這主要是因?yàn)樵诘脱醍a(chǎn)品有效氣含量影響很大,隨著氧煤比的增加,氣化煤比狀態(tài)下，隨著氧煤比的增加，半焦與氧氣生成溫度升高,有效氣含量先增加后減小，綜合考慮各方C0、半焦與水蒸氣生成H2的反應(yīng)占主導(dǎo),所以C0和面的影響因素,得出最佳氧煤比為0. 76。H2含量增加;但如果繼續(xù)提高氧煤比,生成的H2和CO將與02反應(yīng),生成更多的H20和CO,又使得H2和CO符號(hào)說(shuō)明:含量逐漸下降,所以導(dǎo)致有效氣總量先增加后減小。i一某一裂解產(chǎn) 物組分;80mur進(jìn)料煤的質(zhì)量流量,kg/s;.n-第 i種組分的摩爾流量, kmol/s;75|AH..8一煤的標(biāo)準(zhǔn) 生成焓,kJ/kg;活70HA:puxr._第 i種組分的標(biāo)準(zhǔn)生成焓, kJ/kmol;Hu(Tmu)--進(jìn)料煤 帶人的顯焓,kJ/kg;0.47 0.57 0.67 0.77 0.87 0.97H(Tmw)-中國(guó)煤化工/kmol;H(T]2)-EHCN M H G]/kmol;，圖3氧煤比對(duì)有效氣含 量的影響AH9eam一弟 i種組分進(jìn)科的標(biāo)準(zhǔn)生成焓,kJ/kmol ;.2015年4月賈靖華等:Shell褐煤氣化模擬計(jì)算分析- 190,一-煤的裂解熱,kW;[4]林立. Aspen Plus軟件應(yīng)用于煤氣化的模擬[J].上NP-裂解產(chǎn)物組分?jǐn)?shù);?；?，2006 ,31(8): 10-13.氣化系統(tǒng)中的某- -組分;[5]謝芳,李海洋 ,閣世媚. Texaco水煤漿氣化爐的建模不參與相平衡的固體組分?jǐn)?shù);與模擬[J].貴州化工, 2011 ,36(1):1-4.C一參 與相平衡的組分?jǐn)?shù); .[6]孟輝,段立強(qiáng),楊勇平.基于Aspen Plus的Texaco-相平衡中的某- -相;氣化爐性能研究[J].現(xiàn)代電力,2008 ,25(4):53-58.p一參與相平 衡相的個(gè)數(shù);[7]肖祥,周臻,黃歆雅.基于Aspen Plus的水煤漿氣C--氣化系統(tǒng)的Gibbs自由能,kW;化模擬[J].廣東化工, 2012 ,39( 18):22-24.G一第j 種固體組分的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能,kJ/kmol;[8]于遵宏,王輔臣.煤炭氣化技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出G--第 I相第j種組分的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs自由能,kJ/kmol ;版社, 2010.n,--第j 種固體組分的摩爾流量. kmol/s;[9]張宗飛,湯連英,呂慶元,等.基于Aspen Plus的粉煤ny-第 I相第j種組分的摩爾流量, kmol/s;氣化模擬[J].化肥設(shè)計(jì), 2008 , 46(3): 14-18.氣化系統(tǒng)中的某一 元素;[10]彌勇,余安華.煤氣化模擬計(jì)算模型[J].化工設(shè)m一氣化系統(tǒng)的原子矩陣; .計(jì), 2010,20(2):9-11.b.-氣化系 統(tǒng)元素的摩爾數(shù)矩陣, kmol/s;[11]單賢根,任相坤,步學(xué)朋,等. Shell干煤粉氣化過(guò)程e-氣化產(chǎn)物的某- -組分;模擬研究[J].神華科技,2010,8(5):71-75.GP-氣化產(chǎn)物組分?jǐn)?shù);[12]吳學(xué)成,王勤輝.駱仲泱.等.氣化參數(shù)影響氣流床煤AHgm Lx,一 -第e 種組分的標(biāo)準(zhǔn)生成焓, kJ/kmol;氣化的模型研究(II)一模型預(yù)測(cè)及分析[J].浙H.(Tm2)-第e種組分帶出的顯焓, kJ/kmol ;江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版), 2004, 38(11):1 483-1 489.n,-第e 種組分的摩爾流量, kmol/s;[13]汪洋,代正華,于廣鎖,等.運(yùn)用Gibbs自由能最小Qu--氣化妒的散熱損失量, kW?；椒M氣流床煤氣化爐[J].煤炭轉(zhuǎn)化, 2004,27(4):27-33. .參考文獻(xiàn):[14]賀永德.現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊(cè)(第二版)[M].北京:化[1]李旭輝.淺析褐煤的煤化工技術(shù)與應(yīng)用[J].煤炭加工學(xué)工業(yè)出版社, 2010.與綜合利用, 2009(5):38-42.[15]倪建軍.氣流床氣化爐及其輻射廢鍋內(nèi)的多相流動(dòng)、[2]李德鵬,李建松,陳傳緒.加強(qiáng)對(duì)褐煤的高效利用[J].傳熱與熔渣行為研究[D].上海:華東理工大學(xué),2011:現(xiàn)代礦業(yè), 2009(2):23-25.119-122.[3]黃建湘,李明,袁翠翠, 等.褐煤煤化工利用現(xiàn)狀及[16]宋志春.兗州煤氣化過(guò)程的數(shù)值模擬[D].太原:太原前景[J].廣州化工,2011,39(21):34-36.理工大學(xué), 2010: 29-35.Analysis of Analog Calculation of Shell Lignite GasificationJia Jinghua', Zuo Yubang', Liu Xin', Kang Shanjiao', Liu Jjanan' ,Mei Changsong', Li Chunqi',Chen Erhai2 and Yan Changyu2(1. Datang International Chemical Technology Research Institute Co., Itd, Beijing 100070, China;2. Datang Duolun Coal Chemical Industry Co., Ld., Duolun Inner Mongolia 027300, China)Abstract Taking the Shell gasifier of Datang Duolun coal -to - olefin project as a research object, the Shell lignitegasification balance model was established by adopting the Gibbs free energy minimization method, and taking intoconsideration the reaction equilibrium limitation and heat loss corection. The calculation result was in good agreement with theon -site data. The impact of different operating conditions on the gasification performance was also studied, and the resultindicated that the CO2 crier gas flow rate and the oxygen- -coal ratio were the main influencing factors. The oxygen- coal ratio,in particular, could obviously change the gasification temperature and the composition of the product gas. Furthermore,gasification temperature inereased with the increase of the oxygen-coal ratio, and the effective gas (H2+CO) composition firstincreased and then decreased. The optimal oxygen- -coal ratio was 0.76, according中國(guó)煤化工nKey words lignite gasification, analog calculation, Aspen Plus, equilYHCNM H Gn to cal, co,carrier gas flow rate.