加压射流流化床煤催化气化制天然气的模拟研究

第 30 卷第 1 期 化学反应工程与工艺 Vol 30, No 1 2014 年 2 月 Chemical Reaction Engineering and Technology Feb. 2014 收稿日期 收稿日期: 2013-09-26; 修订日期 修订日期: 2013-12-31。 作者简介 作者简介: 李伟伟（1986—） ，男，博士研究生；毕继诚（1963—） ，男，研究员，通讯联系人。E-mail:bijc@sxicc.ac.cn。 基金项目 基金项目: 国家重点基础研究发展规划 （973 计划） （2011CB201305） ； 国家科技支撑计划 （2009BAA25B00） ； 国际科技合作计划 （2011DFA60610） 。 文章编号： 文章编号：1001—7631 ( 2014 ) 01—0079—12 加压射流流化床煤催化气化制天然气的模拟研究 加压射流流化床煤催化气化制天然气的模拟研究 李伟伟 1,2,3，李克忠 1,3，康守国 3，祖静茹 3，张 荣 1，毕继诚 1,3 (1.中国科学院山西煤炭化学研究所，煤转化国家重点实验室，山西 太原 030001; 2.中国科学院大学，北京 100049；3.新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室，河北 廊坊 065001) 摘要： 摘要：以煤催化气化制合成天然气技术为研究背景，内径 0.2 m，高 6 m，处理量为 0.5 t/d 的流化床气化炉为 研究对象，建立了煤催化气化流化床气化炉的数学模型。将气化炉简化为 3 个区域：分布板区、气泡区和自 由段区，基于稳态一维模型，考虑了加压下流体力学性质（最小流化速度、射流高度和直径、气泡直径和速 度以及床层膨胀比） ，质量和热量传递，以及催化气化反应动力学（煤焦燃烧、水蒸气气化、变换和甲烷化） 等因素对气化结果的影响。计算结果表明：当射流管引入氧气后，颗粒温度迅速达到最大值随后下降最后趋 于平缓；氢气和二氧化碳浓度随着床高近似线性增加，但一氧化碳和甲烷随床高增加缓慢；3.1 MPa 时最大 气泡直径约为 0.11 m，气化炉内不会发生节涌现象。计算床温和气体组成与实验结果有良好的一致性。 关键词：加压射流流化床 关键词：加压射流流化床 催化气化 催化气化 模拟 模拟 合成天然气 合成天然气 中图分类号： 中图分类号：TQ546.2 文献标识码： 文献标识码：A 随着我国经济的快速发......