德士古煤气化工艺CO2排放分析

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2015.04.008

化工进展 ›› 2015, Vol. 34 ›› Issue (04): 947-951.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2015.04.008

德士古煤气化工艺CO₂排放分析

谭心舜¹, 程乐斯¹, 贾小平², 毕荣山¹

1. 青岛科技大学计算机与化工研究所, 山东青岛 266042;
2. 青岛科技大学环境与安全学院, 山东青岛 266042

收稿日期:2014-09-03 修回日期:2014-11-04 出版日期:2015-04-05 发布日期:2015-04-05
通讯作者: 毕荣山,博士,副教授.E-mail birongshan@163.com.
作者简介:程乐斯(1987—),女,硕士研究生,从事化工系统工程方向.
基金资助:
国家自然科学基金(21136003,41101570)、山东省自然科学基金(ZR2011BL010)及山东省高校科技计划(J11LB65)项目.

Analysis of exergy loss and CO₂ emission in Texaco coal gasification

TAN Xinshun¹, CHENG Lesi¹, JIA Xiaoping², BI Rongshan¹

1. Institute of Computer and Chemical Engineering, Qingdao University of Science & Technology, Qingdao 266042, Shandong, China;
2. School of Environment and Safety Engineering, Qingdao University of Science & Technology, Qingdao 266042, Shandong, China

Received:2014-09-03 Revised:2014-11-04 Online:2015-04-05 Published:2015-04-05

摘要/Abstract

摘要： 煤化工是高耗能高CO₂排放的工业,利用热力学分析方法对其工艺过程中能量利用情况进行分析,可以有效地发现工艺的能量利用缺陷和节能潜力,为过程的节能优化改造提供依据.目前热力学分析方法主要包括能量衡算法和(火用)分析法,本文在对传统热力学方法进行分析和评价的基础上,指出了已有方法的不足,提出了新的熵(火用)分析相结合的分析方法,并以德士古煤气化工艺为例,分别使用传统的能量衡算法、(火用)分析法和本文提出的熵(火用)结合分析法对工艺过程的能量利用情况进行了分析,获得了工艺过程中内各模块的能量、熵增和(火用)损分布.在此基础上,将(火用)损与工艺过程中CO₂排放量建立联系,经过计算得到了工艺过程中各个设备对应的CO₂排放分布和(火用)损系数,得出气化炉是工艺过程中主要的节能位置.这种能量与CO₂排放的关联能为工艺过程的节能减排提供理论依据.

关键词: 煤气化, 熵产, (火用)损, CO₂排放量

Abstract: Coal chemical industry is noted for high energy consumption and significant discharge of CO₂. Using thermodynamic analysis to evaluat utilization of energy in such processes can effectively find defects of energy utilization and energy-saving potential,and can provide the basis for energy saving optimization reconstruction of the process. Thermodynamic analysis includes energy balance and exergy analysis. This paper presents the method of combining entropy analysis with exergy analysis after reviewing the traditional analysis methods and pointing out their shortages. Taking Texaco coal gasification as an example,energy utilization was analyzed by using energy balance,exergy analysis and the proposed method. Energy consumption,entropy generation and distribution of exergy loss of all modules were obtained. Based on this,the relationship between exergy loss and CO₂ emission was established,and distribution of CO₂ emission and exergy loss coefficient of all modules were obtained by calculation. The gasifier was the main location for energy-saving. This relationship we established could provide theoretical basis for energy saving and emission reduction of the coal gasification process.

Key words: coal gasification, entropy generation, exergy loss, CO₂ emission

中图分类号:

TQ021.2

谭心舜, 程乐斯, 贾小平, 毕荣山. 德士古煤气化工艺CO₂排放分析[J]. 化工进展, 2015, 34(04): 947-951.

TAN Xinshun, CHENG Lesi, JIA Xiaoping, BI Rongshan. Analysis of exergy loss and CO₂ emission in Texaco coal gasification[J]. Chemical Industry and Engineering Progree, 2015, 34(04): 947-951.

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Analysis of exergy loss and CO₂ emission in Texaco coal gasification

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