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试验研究清洗世界Cleaning World 第35卷第11期2019年11月文章编号：1671-8909 (2019) 11-0028-003Aspen Plus模拟研究双流化床生物质气化及二氧化碳捕获韩昌文(青海省科学技术信息研宄所有限公司，青海西宁810008)摘要：生物质是重要的可再生能源，也是C02近似零排放和N、S含量很低的清洁能源；双流化床生物质气化技术是将低品位的生物质能转化成高品位的氢能的重要途径。
生物质原料加入气化反应器中发生热解反应，燃烧炉提供反应需要的热量，两床之间有循环床料作为热栽体，双流化床将生物质的气化和燃烧分别在不同的装置中进行，从而有效提高了合成气的品质。
在床料中添加C a O吸收C02，可以进一步提高合成气的浓度，并为实 现（：02富集和捕获提供了条件。
本文用Aspen P l u s建立了双流化床气化和燃烧模型，基于钙基吸收C02的双流 化床生物质气化技术，对双流化床气化及C02的吸收过程进行了模拟。
关键词：双流化床；生物质；气化；C02捕获；Aspen Plus中图分类号：TK6 文献标识码：A〇引言我国是一个农业和人口大国，随着生产力和经济技术的迅速发展，资源浪费和环境保护己成为当今社会发展的焦点问题，探寻并大力发展可再生能源与高效的能源利用技术成为世界的热门研究对象；而生物 质作为一种清洁的可再生能源，逐渐受到相关研宄人员的高度关注。
生物质能具有可再生性、资源丰富、清洁、低污染 性、分布广、产量大、低单位质量热值、低能量密度的 优势，有很大的发展潜能。
目前生物质直接燃烧，由于 燃烧条件的限制，其利用率相当低，从而造成了资源大 幅度浪费。
生物质气化制氢是由低品味的一次能源（生 物质能）向高品味的二次能源（氢能）的高效转化，对 减少温室气体排放和发展低碳经济具有重要意义，从而 有效的提高了生物质的利用效率和品质。
研究表明，常 规生物质气化技术所产生的燃气热值比较低，系统的气 化效率也明显偏低，研宄人员尝试采用纯氧气化技术和 高压气化技术来提高合成气的热值，但是这些技术间接 地增加了设备的复杂程度和投资建设及运行成本费用。
利用 Aspen Plus 模拟碳四加氢反应装置的应用董万军;郝昭【摘要】新建于内陆地区的炼化一体化装置运行过程中，轻烃回收产生部分重碳四、丁二烯抽提和MTBE产生部分剩余碳四，混合这部分碳四烃类，经饱和加氢后作为乙烯裂解原料，使原料得以充分利用。
模拟不同烯烃含量的混合碳四饱和加氢过程，并将其结果分别与设计要求和实际运行结果对比，讨论装置的运行状况及产品的应用。
【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P15-18)【关键词】混合碳四;饱和加氢;分析与应用【作者】董万军;郝昭【作者单位】中国石油四川石化有限责任公司成都 611930;中国石油四川石化有限责任公司成都 611930【正文语种】中文四川某炼化一体化项目，在装置生产过程中，炼油厂会产生部分重碳四、丁二烯抽提和MTBE装置产生部分剩余碳四。
这些碳四烃类作为燃料的经济效益低，作为裂解装置的原料，既扩大了裂解装置的原料来源，又解决了碳四产品作液化气在当地出厂困难的问题。
国内外开发了以多种碳四回炼增产乙烯、丙烯的技术，经过多方考察，最终引进法国Axens公司的碳四饱和加氢技术，在国内建设首套混合碳四饱和加氢装置，并已成功投入运行。
本文利用Aspen Plus 对碳四加氢装置进行模拟，对设计及实际操作进行验证，为装置的运行进一步提供理论和技术支撑。
1.1 流程简述以炼油重碳四、丁二烯抽提和MTBE装置的剩余碳四作为原料，其中不饱和烃类含量约在60%～80%(摩尔百分含量，下同)，配以乙烯装置自产的高纯度氢气(氢气纯度95%以上)，经换热器预热后一起送入加氢反应器，在钯系催化剂作用下，经加氢后饱和烷烃的收率可以达到80%以上，加氢后的产品作为乙烯装置的裂解原料。
为有效控制反应温度，保护催化剂床层，防止反应器发生飞温，循环量通常在进料量的25～30倍之间[3]。
1.2 模拟条件确定1.2.1 原料组成分别以典型混合碳四(烯烃含量约为67%)、烯烃含量为60%、80%的混合碳四为进料，模拟不同工况下的反应状况。
基于ASPEN PLUS的固定床纯氧连续气化炉的模拟刘四威;朱鼎;唐万金;李宏;陈慧;吴家桦;王晓亮【摘要】以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了固定床纯氧连续气化的数学模型,模拟了固定床纯氧连续气化过程;并利用该模型研究了随蒸氧比与气化压力变化对气化指标的影响;结果表明:同一原料煤,随蒸氧比增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降;随气化压力增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降,但煤气中由甲烷化引起CH4含量增加.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】5页(P75-79)【关键词】固定床;纯氧连续气化;Aspen Plus;蒸氧比;有效气;蒸汽分解率【作者】刘四威;朱鼎;唐万金;李宏;陈慧;吴家桦;王晓亮【作者单位】东方电气集团中央研究院,四川成都611731;东方电气集团中央研究院,四川成都611731;江西昌昱实业有限公司,江西南昌330013;东方电气集团中央研究院,四川成都611731;东方电气集团中央研究院,四川成都611731;东方电气集团中央研究院,四川成都611731;东方电气集团中央研究院,四川成都611731【正文语种】中文【中图分类】TQ545固定床气化炉数值模拟的研究工作始于20世纪70年代，国内外许多学者提出了相应的数学模型，但由于固定床反应过程的复杂性各模型通常先假定产物分布，然后再通过数学建模得到理想的固定床反应产物分布。
Aspen是近些年兴起的通用流程模拟软件，带有强大的物性数据，可进行煤气化工艺模拟，用Aspen进行煤气化工艺模拟时通常需设定大量的假设条件，然后利用Aspen平衡模型建模，最后通过平衡Gibbs自由能最小的原理，结合气化过程的质量及能量平衡等手段，对反应器出口的产品气组成、产率及平衡温度进行预测。
固定床气化反应过程气化剂与原煤逆流接触，需用特殊的模型组合模拟炉内真实反应情况。
这方面不少学者做了有意义的尝试，如陈世豪等[1]在串联全混流反应器中引入带FORTRAN气化动力学程序来模拟实际固定床煤气化的反应结果；Pickett等[2]建立了以市政垃圾为原料的固定床IGCC Aspen模拟过程；朱有健等[3]借助Aspen Plus建立了固定床煤气化炉的数学模型，并利用现场数据对模型进行了考核；HE等[4]用Aspen与数学建模相结合的方法模拟固定床干燥层—干馏层—气化层—燃烧层反应过程，在干馏层采用非线性模型模拟焦炭、煤气与焦油等液体产品的产物分布；Bhattacharyya等[5]在Aspen中提出受限平衡气化模型来模拟固定床气化过程。
ASPENPLUS反应器的模拟与优化解读ASPEN Plus是一种流程模拟软件，广泛应用于化工工程、能源工程等领域。
它可以帮助工程师通过建立模型和进行仿真，预测和优化化工流程。
在化工生产过程中，反应器是一个重要的组件，ASPEN Plus能够进行反应器的模拟和优化解读，从而帮助工程师改进反应器的设计和操作条件，提高生产效率和产品质量。
首先，ASPEN Plus可以帮助工程师建立反应器的模型。
在ASPENPlus中，用户可以选择适当的反应器模型，如气相反应器、液相反应器、固相反应器等。
然后，用户可以输入反应器的物理和化学性质的数据，如反应器中的反应物浓度、反应速率常数、活化能等。
根据这些数据，ASPEN Plus可以进行数值求解，得到反应器中物质的浓度、温度、压力等参数的变化情况。
接下来，ASPEN Plus可以进行反应器的仿真。
在仿真过程中，ASPEN Plus可以帮助工程师分析反应物的转化率、选择性和产率等重要指标。
通过改变反应器的操作条件，如温度、压力、进料流量等，工程师可以观察到这些指标的变化情况。
如果仿真结果与实际情况相符，工程师可以进一步进行优化解读。
最后，ASPEN Plus可以进行反应器的优化解读。
优化是指通过改变操作变量，使得一些目标函数达到最优的过程。
在反应器中，可以将产物收率、能耗、废料生成量等作为目标函数，通过改变反应器的操作变量，如反应温度、催化剂用量等，使目标函数最优化。
ASPEN Plus提供了多种优化算法，如遗传算法、模拟退火算法等，可以自动最优解。
通过ASPEN Plus的模拟与优化解读，工程师可以获得以下信息和结果：1. 反应器的性能评估：ASPEN Plus可以帮助工程师评估反应器的表现，如转化率、选择性和产率等。
这些信息对于确定反应器的效果并进行性能改进至关重要。
2. 最优操作条件：通过优化解读，ASPEN Plus可以帮助工程师确定反应器的最佳操作条件，如温度、压力、进料流量等。
