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| 1 | 基于Aspen Plus的粉煤气化模拟显示文摘以Aspen Plus为模拟工具,选择反应平衡模型,并应用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模型;通过对神华、沾化和天碱煤种的气化模拟,对建立的模型进行了检验,结果表明:用N2输送粉煤的气化过程能够很好地模拟,而用CO2输送粉煤的气化过程模拟偏差较大。以沾化煤种为例,检验了气化炉散热损失取煤总热值约2%的合理性;研究了不同操作条件下的气化性能,结果表明:提高温度和压力可使气化过程得到强化。 | 张宗飞 汤连英 吕庆元 章卫星 何正兆 毕东煌 | 2008 | 化肥设计2008，46，3： | 64 |
| 2 | 两段式气化工艺流程的ASPEN PLUS软件模拟显示文摘针对目前Shell、Texaco气化技术的不足,本文提出了一种新型的两段气化工艺,以达到充分利用煤气显热的目的。借助Aspen Plus过程模拟平台,运用Gibbs自由能最小化方法,模拟两段式水煤浆进料的气化工艺流程,同时建立二段固定床气化模型。考察了加入二段固定床气化炉内的煤量及蒸汽煤比对出口煤气组分、温度及整个气化工艺的冷煤气效率、有效气产率等气化指标的影响。结果两段式气化工艺能有效利用一段炉煤气中的显热,提高气化炉的冷煤气效率。同时通过研究,还得到了不同工艺下的最佳条件。本论文所得结论为进一步研究该新型组合式气化工艺提供参考。 | 姚永春 王亦飞 梁铁 李伟 李强 田大林 于遵宏 | 2008 | 计算机与应用化学2008，25，9： | 9 |
| 3 | 基于Aspen Plus的循环流化床工业气化炉模拟显示文摘循环流化床煤气化炉在工业应用过程中,由于试验煤种及操作条件的多样性,通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。因此以大量工程数据为边界条件,基于Gibbs自由能最小化原理,利用Aspen Plus对气化过程进行模拟,通过灵敏度分析,研究了单因素氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、空气/蒸汽预热温度变化对气化指标的影响;并运用正交实验,研究了以上4种因素共同作用的结果。研究结果表明:氧煤比增加使有效气(CO+H_2)含量、冷煤气效率先增加再减小,并在0.45~0.50kg/kg时取得最大值;蒸汽煤比增加使煤气热值和气化温度减小,对有效气含量基本没有影响;气化压力增加使煤气热值和气化温度增加;空气/蒸汽预热温度增加使气化温度、有效气含量、冷煤气效率增加,煤气热值减小。通过正交实验综合分析,氧煤比和空气/蒸汽预热温度对气化指标的影响较为显著,两者对气化指标的影响趋势基本一致;蒸汽煤比主要影响煤气热值,而气化压力主要影响比氧耗,对其他指标影响较小。 | 刘忠慧 于旷世 张海霞 朱治平 | 2018 | 化工进展2018，37，5： | 8 |
| 4 | 新疆准东煤气化过程的模拟优化显示文摘基于Aspen Plus流程模拟软件,运用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模拟计算模型,对新疆准东一采区的煤种进行气化过程模拟优化.以(CO+H2)摩尔分数最高为目标函数,通过单因素研究确立的最佳操作条件为:气化压力2MPa,氧煤比0.73kg/kg和蒸汽煤比0.09kg/kg;而通过虚拟正交实验研究,获得的最佳操作条件为:气化压力2MPa,氧煤比0.78kg/kg和蒸汽煤比0.05kg/kg.各因素对气化过程影响大小顺序为:氧煤比和水煤比的交互作用>氧煤比>水煤比>气化压力. | 黄雪莉 刘娜 | 2012 | 煤炭转化2012，35，3： | 8 |
| 5 | 基于Gibbs自由能最小原理分析CO_2重整CH_4显示文摘运用G ibbs自由能最小方法,研究了重整反应器的操作参数(温度、压力、反应气配比等)对CO2重整反应中CH4转化率和产物分布的影响,以及甲烷氧化反应与CO2重整反应间的能量耦合.研究结果表明:反应压力P不变(P=101.325 kPa),随温度升高CH4和CO2转化率增大,在900 K左右产生的H2O(g)的量达到极大值,在1 200 K以上CH4转化率接近100%;反应温度T不变(T=973 K),随压力升高CH4和CO2转化率降低,H2O(g)的选择性略微增加;T=973 K,P=101.325 kPa,原料气中nCH4/nCO2(摩尔比)从0.65增加到2.0时,CH4转化率从85%降到45%,nH2/nCO(摩尔比)从0.77增加到0.95;反应器中加入适量O2,可以提供CO2重整反应所需的能量,同时可调节产物中CO与H2的摩尔比. | 李延兵 肖睿 金保升 邓中乙 | 2006 | 东南大学学报(自然科学版)2006，36，5： | 7 |
| 6 | Shell干煤粉气化过程模拟研究显示文摘在分析Shell煤气化反应机理的基础上,建立数学模型,采用PROII软件对神华典型煤种进行气化过程模拟,模拟结果和实际操作结果吻合较好。同时本文考察了操作压力、气化温度、氧煤比、蒸汽煤比、碳转化率、煤粉输送载气对粉煤气化性能的影响。结果表明:操作压力对气化反应影响较小,而调节气化温度、氧煤比、蒸汽煤比以及输送载气成分可以调整出口合成体产品组成。 | 单贤根 任相坤 步学朋 张翠清 | 2010 | 神华科技2010，8，5： | 7 |
| 7 | 天然焦-H_2O气化反应Aspen Plus模拟研究显示文摘运用Aspen Plus软件平台对天然焦-H2O气化反应进行了热力学模拟计算,研究了反应碳份额、水蒸气流量、反应温度、压力和反应气氛对天然焦气化反应煤气成份、热值的影响。结果表明,RYIELD模块在整个模拟系统中能很好地描述天然焦'热解'过程;水蒸气流量1.16 kg/h是天然焦完全气化的临界点;增大温度和压力能有效促进气化和改善煤气的品质,但并非越大越好,综合考虑下,实际运行的温度和压力宜分别在850~1 000℃和0.1~6.0 MPa范围内选定;不同的反应气氛下,天然焦气化反应特性有很大差异,在水蒸气气氛下能获得更好的煤气品质。 | 林良生 赵长遂 | 2012 | 热能动力工程2012，27，3： | 6 |
| 8 | 以CO_2和H_2O为气化剂的煤焦气化模拟显示文摘基于整体煤气化联合循环和燃料电池发电技术,利用固体氧化物燃料电池产生的高温、高纯度CO2与H2O作为煤焦气化的气化剂,运用Aspen Plus模拟软件平台基于Gibbs自由能最小化方法对煤焦的H2O-CO2共气化反应进行了模拟计算。考察了O2流量、H2O流量、CO2流量、预热温度、操作压力、反应温度对气化反应合成气组成和煤气低位发热量的影响。结果显示:通过调节O2流量,得出O2的最佳流量为20 kg/h,此时反应温度和合成气低位热值处于最高值;分别增加水蒸气流量和CO2流量都使反应温度降低,且使反应活性降低导致合成气低位热值降低,所以合理控制水蒸气和CO2流量至关重要;降低操作压力会降低合成气的低位热值,但相对于物料流量改变,影响较小;CO2预热对煤气低位发热量的影响要小于O2的预热效果。 | 余渝 韩敏芳 | 2014 | 洁净煤技术2014，20，1： | 6 |
| 9 | 沸腾氯化法制备四氯化钛过程热力学分析显示文摘为进一步研究沸腾氯化法制备四氯化钛的反应过程,以攀枝花典型高钛渣为原料,利用FactSage软件中的Reaction模块和Equilib模块对该体系进行热力学分析和化学平衡计算,通过综合分析反应过程中的温度、氯气配比、配碳比、压力等因素对四氯化钛、碳氧化物及其他金属氯化物的影响,确定反应过程的最佳物料配比和生产控制参数。根据模拟计算结果分析并参考多个企业的生产情况,确定了最佳温度区间为1 000~1 050℃,氯钛比3.0,配碳比100∶35,建议采用常压操作。对各个影响因素所产生的热力学影响结果的讨论,弥补了实际生产和已有实验分析中的不足,较全面地分析了物料配比与控制条件的具体影响结果,可为现有生产过程的优化改进提供一定参考。 | 陈一凡 唐晓宁 刘韶浦 张彬 谢刚 | 2019 | 有色金属工程2019，9，5： | 5 |
| 10 | 不同H/C比煤质对水煤浆气化过程的影响分析显示文摘以GE水煤浆气化炉为研究对象,在分析煤质组成中H/C比的基础上,利用C_(16)H1_0、C_(18)H_(30)和SO_2代替原煤,应用Aspen Dynamics建立水煤浆气化反应过程动态模型,动态模拟分析煤中不同H/C比等因素对气化过程的影响。模拟结果表明,在同等干煤负荷下,相比于煤中H/C比含量,煤中灰质含量对气化反应器温度、CO含量、冷煤气效率以及H_2S的影响较大,对H_2影响较小,对CH_4含量的影响基本不变。该研究结果为实际生产控制过程中的选煤、配煤等提供指导。 | 李小刚 李智 钟伟民 叶贞成 | 2016 | 计算机与应用化学2016，33，1： | 5 |
| 11 | 通用Gibbs反应器的机理建模和求解方法显示文摘Gibbs反应器是一种虚拟设备,它不考虑具体的反应过程和机理,只考虑在达到热力学平衡,即达到质量平衡和能量平衡时Gibbs自由能最小的状态。Gibbs反应器非常适用于反应机理复杂,反应过程众多或者反应机理耦合严重的情况。利用机理建模技术和传统优化方法拉格朗日-牛顿法建立通用的Gibbs反应器模型,用于描述煤制甲醇生产过程硫回收工段的反应过程,并将其结果同Aspen Plus中标准Gibbs反应器的计算结果进行了比较。 | 郑小青 魏江 葛文锋 葛铭 | 2014 | 计算机工程与应用2014，50，19： | 5 |
| 12 | 基于ASPEN PLUS平台煤气化系统研究显示文摘传统燃煤利用方式不仅造成煤热能利用效率低下,也使环境受到极大的破坏。煤气化是实现煤清洁和合理化利用的关键技术。目前多利用ASPEN PLUS软件模拟煤气化过程,并在该领域得到了越来越多的应用。因此,重点分析利用ASPEN PLUS建立煤气化模型的方法和原理,以期为今后研究提供方法性指导。 | 范峻铭 诸林 | 2014 | 煤炭技术2014，33，4： | 5 |
| 13 | 高温空气气化生物质的平衡模型研究显示文摘在考虑气化过程中碳的部分转化及系统散热的基础上,对甲烷反应的平衡常数进行修正,建立了基于物料平衡、化学平衡及能量平衡的高温空气气化生物质的平衡模型,模型计算结果与文献试验数据相符。利用该修正模型研究了林木废弃物在下吸式固定床、高温空气气化条件下,空气预热温度、原料含水量及空气当量比对产气组成、气体热值和气化效率的影响。结果表明:提高空气预热温度有利于产气,而原料含水量应尽量降低;空气当量比为0.34时,气化效果最理想。 | 廖强 朱跃钊 廖传华 蒋金柱 董宝军 | 2009 | 农机化研究2009，31，1： | 4 |
| 14 | 用于煤制天然气的气化-热解耦合系统模拟研究及能量分析(英文)显示文摘大规模煤制天然气系统中气流床气化是一种重要且富吸引力的技术。对一种气流床气化-热解耦合系统进行了研究。该系统中气化炉分为两段:主要进行煤焦气化的气化段以及主要发生煤热解的热解段。采用流程模拟方法建立了耦合系统模型并与煤气化废锅系统进行了比较。同时,考察了操作条件对耦合系统气化性能的影响,提出了优化的操作条件。结果显示,气化温度1400℃时,耦合系统优化的蒸汽煤比为250~300 kg(steam)·t-1(dry coal)。耦合系统的冷煤气效率为88.18%,高于气化废锅系统(84.14%),且其消耗指标均有所降低。但耦合系统的气化性能受到热解段焦油和CH4产率很大的影响。耦合系统总体能量利用效率为92.26%,略低于气化废锅系统(93.39%),但其火用效率比气化废锅系统高2.2%。这说明通过热解-气化的耦合方式能够有效回收气化高温合成气中的显热并提高其能量品位。 | 李超 代正华 杨骥 于广锁 王辅臣 | 2015 | 燃料化学学报2015，43，7： | 4 |
| 15 | 粉煤气流床气化炉的数值模拟显示文摘应用Aspen Plus工业系统流程软件和Gibbs自由能最小化方法对粉煤气流床气化炉进行模拟.在设定粉煤气流床气化炉条件下,研究空气(O2占0.21,N2占0.79)与煤比和气化压力对有效气体(CO+H2)含量的影响.结果表明,在设定粉煤气流床气化炉温度为1500℃和碳转化率为99%的条件下,当煤进料量为3265.87kg/h,空气与煤比为4∶1时,有效气体含量最大.同时,气化压力越大,有效气体含量越大. | 郑煜鑫 吴学红 张文慧 吕彦力 | 2010 | 煤炭转化2010，33，3： | 4 |
| 16 | 气流床煤气化的Aspen Plus建模:平衡模型和动力学模型显示文摘基于Aspen Plus软件建立了GE气流床煤气化的平衡模型和动力学模型,计算了气化的煤气组成和碳转化率。模型分为热解、气化和气液分离三个阶段。其中,气化阶段又分为初步气化和气化重整,从而获得气化产物在恒定温度下的分布。平衡模型的气化阶段使用了吉布斯反应器RGIBBS,基于吉布斯自由能最小化原理对体系内的气化产物进行计算;动力学模型的气化阶段使用了全混流反应器RCSTR,基于煤气化反应的动力学机理对体系内的气化产物进行计算。模拟值与GE气化炉的实际工程数据进行了对比,结果表明,平衡模型可在一定程度上反映气化结果的变化趋势,但预测结果的准确性有所欠缺,而基于气化反应机理建立的动力学模型能很好地预测GE气化炉的气化结果。对动力学模型中的全混流反应器进行反应时间设定,可以对GE气化炉生产提供一定的指导,结果表明:反应停留时间为3.5s时就可以达到很好的气化效果。温度是影响气化反应速率及产物分布的重要因素,利用煤气化的动力学模型模拟了气化温度对气体组成及碳转化率的影响,结果表明:随着气化温度的升高,CO含量逐渐增加,H_(2)含量基本不变,CO_(2)含量逐渐减小,碳转化率逐渐升高。 | 郑志行 张家元 李谦 周浩宇 | 2021 | 化工进展2021，40，8： | 4 |
| 17 | 气流床粉煤气化性能模拟分析显示文摘基于Aspen Plus工作平台,运用Gibbs自由能最小化原理,对气流床粉煤气化过程进行了数值模拟,并对流程算法进行了改进。研究了氧煤比、蒸气煤比、压力及粉煤粒径对气化炉出口气体组成、温度、冷煤气效率、碳转化率及有效气产率的影响。结果表明:模拟值和实验值有良好的相似性;氧煤比对气化进程的影响较蒸汽煤比及其它操作条件更为显著;并确定了模拟煤种的最佳氧煤比是0.70~0.80kg/kg,气化炉出口CO+H_2的最大干基体积分数为96.48%,冷煤气效率最高为83.56%,最大有效气产率为1.74m^3/kg;氧煤比每升高0.1kg/kg,气化炉出口温度升高约40℃,而蒸汽煤比每升高0.1kg/kg,气化炉出口温度降低约8℃。 | 宋志春 鲍卫仁 常丽萍 李凡 | 2010 | 洁净煤技术2010，16，3： | 3 |
| 18 | 直接还原炼铁行业中两段粉煤气化工艺模拟的研究显示文摘根据碳和水蒸汽、二氧化碳气化是吸热反应的原理,开发了用化学反应法回收高温煤气显热的煤基两段组合式新气化工艺,在发电及钢铁行业有着非常广阔的应用前景。论文用模拟软件Aspen Plus,建立了两段(一段气流床,二段固定床)组合式粉煤气化模型,模拟直接还原炼铁过程(DRI)中的两段组合式气化工艺。研究在二段是否补加水蒸汽,以N_2及CO_2作为粉煤输送介质的气化工艺指标,模拟结果表明:二段炉内补加水蒸汽时,将会增加二段气化用煤量,而降低了出口煤气中的有效气含量。因此两段气化工艺用于炼铁行业时,选择一段气流床的粉煤以CO_2作为输送介质,既增加二段炉内的气化剂,又增加整个气化工艺出口煤气的有效气成分,满足直接还原炼铁行业的要求。 | 梁铁 姚永春 李强 田大林 王亦飞 于遵宏 | 2008 | 计算机与应用化学2008，25，8： | 3 |
| 19 | 新疆伊犁煤气化过程的模拟分析显示文摘基于Aspen Plus流程模拟软件建立粉煤气化模拟计算模型,并对新疆伊犁地区3个煤种进行了气化过程的模拟研究,即以有效气体含量为目标函数进行单因素研究和虚拟正交实验研究。单因素研究结果表明:气化压力对气化结果影响不大,蒸汽煤比和氧煤比对气化结果有较大影响。虚拟正交实验结果表明:伊犁D29-369煤、伊犁D29-368煤气化结果较好,而伊犁D29-367煤气化结果较差。 | 刘娜 黄河 黄雪莉 | 2013 | 煤质技术2013，28，5： | 3 |
| 20 | 气流床煤气化的部分水激冷流程研究显示文摘提出了采用部分水激冷的方式冷却气流床气化炉气化室出口的高温合成气和融渣,模拟计算了(1)水煤浆气化+耐火砖衬里、(2)粉煤气化+耐火砖衬里、(3)粉煤气化+水冷壁衬里3个气化工艺的性能指标。结果表明:采用部分水激冷方式的出废热锅炉的气体流量远小于用合成气激冷方案的Shell和Prenflo流程,这将有助于减少后续的设备尺寸;激冷水温度对合成气和废热锅炉蒸汽的总热效率无明显影响,可以采用低温的激冷水以减少出废热锅炉的气体流量以及后续的设备尺寸;工艺(1)的总热效率约为84%,低于采用高温辐射锅炉的Texaco流程;工艺(2)、(3)的总热效率约为90%,与采用合成气激冷方案的Shell和Prenflo流程相当。部分水激冷的方式适合于整体煤气化联合循环发电(IGCC)的粉煤气化。 | 彭宇慧 代正华 龚欣 郭晓镭 王辅臣 刘海峰 | 2010 | 化学工程2010，38，2： | 3 |
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