發(fā)布時間：2019-04-15 12:06

【摘要】：針對我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦,通過煤炭資源清潔轉(zhuǎn)化的工藝,將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟優(yōu)勢。在煤制天然氣甲烷化工藝過程中,甲烷化反應器作為該過程的核心設備,因其強放熱且熱量難以移出的特點成為研究的重點對象。對于甲烷化反應器內(nèi)部特征參數(shù)場分布的研究,能夠間接的反映出反應器內(nèi)部化學反應情況,對于實現(xiàn)甲烷化反應器結(jié)構優(yōu)化和化學反應強化有重要意義。實測方法無法直接測得反應器內(nèi)部連續(xù)的特征參數(shù)分布,采用計算機模擬的方法能夠比較準確、全面地反映出整個反應器內(nèi)部特征參數(shù)連續(xù)性分布情況。冷態(tài)下,通過數(shù)值模擬的方法,獲得了床層在徑向和軸向上的速度、空隙率、壓力分布規(guī)律,擬合了床層空隙率徑向、軸向分布函數(shù),將實驗結(jié)果與模擬結(jié)果進行對比,驗證了模擬結(jié)果的準確性。探究了壁效應對催化劑床層堆積結(jié)構及其特征參數(shù)分布的影響,確定了壁效應的影響范圍。研究了重力、管徑比以及催化劑顆粒的粒徑分布函數(shù)對于床層內(nèi)部堆積結(jié)構及流場分布的影響。熱態(tài)下,通過對隨機堆積催化床內(nèi)部的甲烷化反應模擬,獲得了床層內(nèi)部溫度場、壓力場、組分濃度等特征參數(shù)場分布。探究了催化劑顆粒粒徑分布、管徑比、物料進口溫度、速度對化學反應的影響,并對催化劑床層長徑比和段數(shù)對化學反應的影響進行探究。獲得的相關結(jié)論為實際生產(chǎn)提供建議。
[Abstract]:In view of the resource endowment of "rich in coal, poor in oil and less in gas", the advantages of resources are transformed into economic advantages through the process of clean transformation of coal resources. In the process of methanation from coal to natural gas, methanation reactor, as the core equipment of the process, has become the focus of the research because of its strong exothermic and difficult to remove the heat. The research on the distribution of characteristic parameter field in the methanation reactor can indirectly reflect the chemical reaction inside the reactor, which is of great significance for the optimization of the structure of the methanation reactor and the enhancement of the chemical reaction. The continuous distribution of the characteristic parameters in the reactor can not be directly measured by the measured method. The method of computer simulation can reflect the continuous distribution of the characteristic parameters in the reactor in an all-round way. In the cold state, the radial and axial velocity, voidage and pressure distribution of the bed are obtained by numerical simulation, and the radial and axial distribution functions of the bed voids are fitted. The experimental results are compared with the simulated results, and the experimental results are compared with the simulated results, and the experimental results are compared with those of the simulation, and the experimental results are compared with the simulated results. The accuracy of the simulation results is verified. The effect of wall effect on the stacking structure and characteristic parameter distribution of catalyst bed was investigated, and the influence range of wall effect was determined. The effects of gravity, pipe diameter ratio and the particle size distribution function of catalyst particles on the stacking structure and flow field distribution in the bed were studied. In the thermal state, the distribution of temperature field, pressure field and component concentration in the bed were obtained by simulating the methanation reaction in the random stacking catalytic bed. The effects of particle size distribution, tube diameter ratio, inlet temperature and velocity on the chemical reaction were investigated, and the effects of catalyst bed length / diameter ratio and section number on the chemical reaction were also discussed. The conclusions obtained provide suggestions for practical production.
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE665.3

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李雅麗;;新型“Denstone deltaP”催化劑床層載體[J];石油化工技術與經(jīng)濟;2008年02期

2 朱昌厚;;高溫變換催化劑床層的反吹[J];天然氣化工(C1化學與化工);1982年01期

3 彭明華;催化劑工程在硫酸生產(chǎn)中所起的作用[J];硫酸工業(yè);1978年S1期

4 羅家立;;車輪狀烴類蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的評述[J];化肥工業(yè);1982年06期

5 郭漢賢;;論化肥催化劑的硫中毒[J];化肥工業(yè);1983年05期

6 楊彥偉,吳全貴,王贊峰,武法詠;低變催化劑的非氧化卸出方法[J];化肥設計;2000年06期

7 孫永勝;低變催化劑還原流程的改造[J];大氮肥;2000年03期

8 縱秋云;中壓耐硫變換工藝及催化劑的使用現(xiàn)狀[J];齊魯石油化工;2001年01期

9 吳崎;高溫變換催化劑使用狀況分析及更換方案探討[J];大氮肥;2002年05期

10 汪忠明;監(jiān)控再生操作 降低催化劑跑損[J];安徽化工;2003年03期

相關會議論文 前10條

1 周新娣;盧福明;;Z-503預轉(zhuǎn)化催化劑的工業(yè)應用[A];煉廠制氫、廢氫回收與氫氣管理學術交流會論文集[C];2008年

2 呂洪浩;曹昭君;劉阿萍;;使用鈷鉬系催化劑過程中的注意事項[A];第五屆全國工業(yè)催化技術與應用年會論文集（下冊）[C];2008年

3 王建國;;鈷鉬耐硫變換催化劑的裝填及硫化[A];第七屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2010年

4 胡召芳;陳荔;劉應杰;劉華偉;李木林;胡典明;王先厚;孔渝華;;CTO-1脫氧催化劑的工業(yè)應用[A];第六屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2009年

5 閻富山;羅繼剛;;預載活性組分汽油脫臭催化劑床層壓降增大和活性下降原因分析及對策[A];第1屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2004年

6 王元琪;梁長君;高慧東;;DZG-10催化劑的首次工業(yè)應用[A];第2屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2005年

7 艾中秋;;RN-10B催化劑在滄州分公司加氫精制裝置上的應用[A];第三屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2006年

8 杜霞茹;李鋒;付桂芝;肖菲;束慶宇;劉振峰;;低溫SCR脫除NOx催化劑的開發(fā)[A];第十屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2013年

9 杜彩霞;;制氫原料加氫凈化催化劑使用技術[A];第2屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2005年

10 江展昌;范涌泉;范欽紅;;JB-1新型耐硫變換催化劑的中試與工業(yè)應用[A];第2屆全國工業(yè)催化技術及應用年會論文集[C];2005年

相關重要報紙文章 前4條

1 李杰;烴類原料蒸汽轉(zhuǎn)化制氫系列催化劑及技術成功[N];科技日報;2006年

2 王永軍　白志敏;從春到夏的堅守與突破[N];中國石化報;2011年

3 原化學工業(yè)部副總工程師 中國氮肥工業(yè)協(xié)會原理事長 王文善;催化劑，CO變換工藝的靈魂[N];中國化工報;2014年

4 ;節(jié)能型全徑向串塔新工藝的五大特性[N];中國化工報;2007年

相關博士學位論文 前10條

1 蔣堅;基于微纖維結(jié)構化的F-T合成蠟油氫解催化劑制備、結(jié)構及性能研究[D];華東理工大學;2016年

2 邵珊珊;生物質(zhì)催化熱解中催化劑積炭與再生特性研究[D];東南大學;2016年

3 鐘光祥;人工神經(jīng)網(wǎng)絡輔助設計六氟丙烯氫氟化催化劑[D];浙江大學;1999年

4 彭悅;選擇性催化還原氮氧化物鈰基催化劑的研究[D];吉林大學;2012年

5 吳慧雄;二氧化硫催化氧化反應器流向變換強制周期操作的模型化[D];北京化工大學;1995年

6 孫昱東;原料組成對渣油加氫轉(zhuǎn)化性能及催化劑性質(zhì)的影響[D];華東理工大學;2011年

7 李俊峰;氧化鈰基催化劑的制備及催化氧化性能的研究[D];華東理工大學;2012年

8 武新穎;丙烯氨氧化合成丙烯腈催化劑氧化/還原行為研究[D];北京化工大學;2009年

9 李文澤;碳一化學品轉(zhuǎn)化反應及催化劑的研究[D];東北大學;2011年

10 王麗霞;過渡金屬基催化劑在乙醇合成乙酸乙酯反應中催化性能的研究[D];吉林大學;2010年

相關碩士學位論文 前10條

1 朱秋樺;鈣鈦礦型復合氧化物催化劑用于焦爐煤氣二氧化碳重整反應的研究[D];上海大學;2015年

2 李士偉;水蒸汽法再生乙炔氫氯化鉍基無汞催化劑的研究[D];新疆大學;2015年

3 羅敏;銅基甲醛乙炔化催化劑活性銅物種的形成及炔化性能研究[D];山西大學;2014年

4 任云朋;焦化輕油加氫制備高辛烷值汽油調(diào)和組分的研究[D];太原理工大學;2014年

5 李虎;Mn_2O_3/AC微波催化劑微波選擇催化還原氮氧化物研究[D];湘潭大學;2013年

6 趙寶春;裂解汽油一段加氫催化劑HTC-200的應用研究[D];東北石油大學;2015年

7 魏_";鎳基裂解汽油加氫催化劑的開發(fā)及工業(yè)應用[D];東北石油大學;2015年

8 竇華中;液相烷基化及烷基轉(zhuǎn)移催化劑長周期運行的研究[D];蘭州大學;2013年

9 王超;乙酸乙酯加氫制乙醇催化劑的研究[D];華東理工大學;2016年

10 沈葉婷;薄壁多通孔甲烷化催化劑反應工程基礎研究[D];華東理工大學;2016年

，

本文編號：2458135