煤基多联产系统中动力生产过程的分析

煤基多联产系统中动力生产过程的分析

李现勇[1]2003年在《煤基多联产系统中动力生产过程的分析》文中认为从电力和优质燃料两方面的重大需求来看,煤基联合生产电、清洁燃料、化工品等的多产品联合生产系统显然是未来洁净煤技术发展的主流趋势,向着最终实现近零排放的目标迈进。构成、分析、评价这类多联产系统是其中很重要的研究内容之一。本论文从多联产系统分析的需求出发,以其中的动力生产过程为重点,首先研究了基于多联产系统重要燃料—甲醇和二甲醚的先进动力循环,多联产系统动力生产核心部分—冷却透平的模拟和性能预报,多联产系统分析平台的基本结构和组成,最后,构思了围绕煤直接液化的多联产概念流程。 一、以甲醇和二甲醚为燃料的先进动力系统 甲醇和二甲醚是煤基多联产系统的重要产品,是重要的替代燃料和原料,同时以“储能载体”增加联产系统自身的灵活性。利用燃料特性,构造和分析了改进循环的各种措施,以期进一步完善多联产系统的灵活系统设计(燃料,产品)和动力生产过程,同时在传统流程分析工具对先进动力系统的优化设计方法方面进行了有益的探索:针对甲醇燃料蒸发潜热大特性,对蒸发冷却和甲醇析解对简单燃气轮机循环及带回热的燃气轮机循环性能的影响进行了分析比较;结合甲醇在动力系统中间接应用方式的考虑,分析了甲醇和二甲醚利用燃气轮机排热蒸汽重整进行燃料改良组成化学回热燃气轮机循环的可行性;湿化方式和化学回热方式是两种回收利用能源系统中余热的有效方式,两者之间存在互补性,将HAT系统和化学回热方式(燃料重整)结合起来,提出了两种具有较高效率的燃料改良型HAT系统方案。 二、燃气轮机透平冷却计算分析 准确预测燃气轮机性能对先进热力循环、联产系统分析评价具有重要意义。目前燃气轮机性能的改善依赖于循环的创新和透平进口温度的提高。后者依赖于材料和冷却技术的进步。基于这种认识,依据燃气轮机设计的一般准则,从物理本质出发,考虑透平内气流动能和效率变化,建立了适合系统分析的燃气轮机透平冷却的准一维模型,并实现了相关计算分析程序。计算结果表明这种模型具有较好的灵活性和适应性,可为研究适合煤基多联产系统分析的燃气轮机部件模型煤基多联产系统中动力生产过程的分析提供初步的理论依据。叁、多联产系统分析平台的基本构成 将联产系统作为一个整体进行系统集成和优化(联产技术的前沿和关键)需要计算机软件平台的支撑。结构方法对于开发煤基多联产系统分析平台具有重要的作用,基于对目前先进过程分析软件的分析借鉴,设计和发展了适用于多联产系统分析的软件结构和求解策略,初步完成了物性数据计算子系统。物性数据计算子系统和石化行业用能过程相结合,抽象流程行业用能特点和模型,兼顾生产过程模型化和流程行业企业集成生产对信息化的需求,设计实现了面向流程行业的工艺用能分析系统,该软件获得了国家软件着作权,实际应用验证了物性计算子系统的适用性。四、围绕煤直接液化技术的煤基多联产系统概念流程 对煤直接液化和以煤气化为核心的多联产技术协同发展和祸合集成的可能性进行了分析,选取甲醇作为联产的化学产品,提出了煤液化液体燃料及其他化学品和动力多联产系统构想,并分析了该系统的特点。这部分工作可为以煤气化为核心的多联产技术和其他先进洁净煤技术的系统集成方法提供有益的借鉴。

易群[2]2013年在《双气头煤基多联产系统集成优化与CO_2减排特性研究》文中研究表明煤基化工动力多联产系统通过系统集成耦合和过程革新,在化工产品生产、热能动力提供以及资源环境保护的交叉层面实现了煤炭资源的清洁、高效利用,正在成为能源可持续开发利用的核心技术之一。本论文依托国家重点基础研究发展规划“973”计划项目及中国工程院重大咨询项目等,针对多联产系统集成和开拓的关键科学问题,开展了包括多联产系统集成优化、C02减排技术与多联产系统集成特性以及多联产系统3E综合评价叁方面的研究。初步构建了多联产系统集成优化理论分析方法。通过建立能源化工动力系统综合评价指标和方法,创建了由单目标向多目标转移的系统性能集成优化模拟平台与方法,并以双气头煤基多联产系统为依托,进行系统工艺条件、操作参数、系统配置等条件的集成优化选择,进而实现系统在能量利用、元素利用、经济效益和CO2减排等综合性能方面达到系统工况整体最优化的目标,形成具有普适性的煤基化工-动力多联产系统整体集成优化理论分析方法。阐明双气头煤基多联产系统含碳组分转化、迁移和富集规律。着重分析了双气头煤基多联产系统中燃料在不同化工过程(如气化、重整、合成等过程)中伴随化学能转化、释放过程的含碳组分Cx生成、转化、迁移和富集规律,研究了化工过程与动力系统集成耦合工艺条件和操作参数对Cx的迁移影响,明确了Cx转化、迁移过程与C02减排内在关联,确定了CO2在多联产系统中分离、转化的最佳路线。在此基础上,提出CO2循环利用集成多联产系统,建立了CO2循环利用集成多联产系统CO2相对减排方程,研究表明,在生产相同单位甲醇时,新工艺系统可以减排C020.223mol.mol-1-CH3OH。这些研究是C02减排理论基础与具体工艺结合的桥梁。剖析双气头煤基多联产系统生产过程化学能与物理能梯级利用与集成机理。揭示了双气头煤基多联产系统集成理论中化学能梯级利用原理,分析了关键化学过程中化学能利用关系以及化学能利用过程中化学能品位变化规律。根据cx的迁移与富集规律,结合化学能与物理能综合集成利用原理,建立了表征C02循环利用集成多联产系统相对节能效率的特征方程。提出双气头煤基多联产—C02循环转化利用一体化集成系统。结合双气头煤基多联产系统中含碳组分转化、迁移和富集规律,以及目前C02捕集埋存存在的能耗高,成本高、地理风险高等问题,提出了C02作为气化剂循环利用以及重整原料气的双气头煤基多联产—CO:循环转化利用一体化集成系统。通过对新型系统的集成以及过程参数的优化处理,系统的能量效率达到55.5%,元素利用效率为69.4%,内部收益率为18.1%。新系统避免了传统的水煤气变换反应与CO2的捕集、运输和埋存等过程,减少了地理埋存风险,实现了系统能源资源利用最大化,CO2排放最小化,经济收益最大化的终极目标。此技术的提出对于新型CO2控制技术的发展和应用具有指导意义。评价了双气头煤基多联产系统全生命周期的3E综合性能。考虑从煤炭的开采、洗选、运输到工厂的加工转化利用,进一步延伸到产品的运输消费过程,从全生命周期的角度出发对多联产系统3E(能量、环境、经济)综合性能进行了评估分析;通过对比具有CO2减排功能的不同能源动力系统,分析了系统投资、碳税等关键因素对系统3E性能的影响,得到了包括双气头煤基多联产系统在内的不同能源动力系统的优势与不足,结合我国能源结构,对未来能源消费趋势提出实施发展多联产的相关改进措施和建议,以及IGCC/多联产系统(CCS)未来发展路线图。

赵晓[3]2009年在《基于ASPEN PLUS仿真模拟煤基醇—醚—电多联产系统》文中认为煤炭资源的开发与利用带来了严重的资源与环境问题,并已经成为国民经济可持续发展的制约因素。以煤气化技术为“龙头”的多联产煤炭转化系统不仅可以实现煤炭资源的合理、高效、洁净、经济利用而且将促进社会、经济、能源、环境的协调发展。本文基于ASPEN PLUS平台,以兖矿集团榆林能化公司一期60万吨甲醇项目作为参考,利用图形化建模工具,建立了以煤的气化为源头生产合成气,合成气经过净化和水煤气变换反应生成甲醇,甲醇脱水生产二甲醚的煤基多联产流程的仿真模型,流程中主要包括煤气化模块,煤气净化模块,甲醇工段模块,二甲醚工段模块,并伴随了空分,废热利用和硫回收等模块。通过ASPEN PLUS流程模拟软件根据实际生产工艺选择相应的单元操作模型,严格准确的建立整个煤基多联产工艺的仿真模型,利用ASPEN PLUS强大的物料衡算和能量衡算功能,对所建立的工艺模型进行核算,将模拟结果与实际生产数据对比发现两者基本吻合,说明该模型可以较好地预测整个流程的生产性能,并且可以利用ASPEN PLUS中的灵敏度分析和优化功能对模型整体和部分重点单元模块进行分析调优最终达到优化整个流程的目的。

张健赟[4]2014年在《基于能量与物质利用分析的多联产系统优化研究》文中研究表明煤基多联产系统的能量转化效率高、污染排放小和调峰性能好,是综合解决我国能源、环境问题的重要战略性技术选择。多联产系统方案的优化设计是关系到该技术发展与推广应用的重要问题之一。本文针对多联产优化设计开展了系统研究,分别从基础流程的方案选择和局部过程的优化设计(包括气化系统方案和系统换热网络)进行研究。论文对多联产的方案设计有一定指导意义。多联产系统的基础流程设计和单元技术选择具有较高灵活性,如何合理全面地评价系统性能是影响方案选型的关键。本文从能量转化和物质利用两个维度,提出一组评价指标:设计了物理?效率指标以衡量除化学反应过程外其他物理过程的能量利用水平;以碳、氢元素利用率指标来衡量系统的物质利用水平。综合上述两方面指标,评价不同流程配置和单元设备选择下对系统性能的影响,从而对系统基础流程配置进行优化选择,分析结果表明无变换、一次通过的串联方案在能量转化和物质利用两方面性能最优,在集成高温净化等先进技术后系统能量效率有进一步提高的潜力。煤气化技术是多联产系统的关键技术,气化炉冷煤气效率及气化系统的显热利用对整个系统效率有直接影响。本文针对一种新型水煤浆预热技术,设计了叁种IGCC/多联产集成方案,对比分析了不同集成方式下的系统效率。结果表明预热过程不仅可以改善气化过程,还能够有效地提高整个系统的能量利用水平。化工合成过程伴随着多股能流的产生或消耗,有效地整合这部分能量对提高系统能量利用水平有重要意义。本文基于超结构理论,建立了系统内部换热网络的优化模型,以汽机发电功率最大化为目标函数,对化工单元热负荷与余热锅炉的集成方式、余热锅炉的自身结构以及蒸汽运行参数进行同步优化设计;并分析了单独的余热锅炉、考虑外部热源集成的余热锅炉的优化设计规律,以及模型关键外部参数对优化结果的影响。经济性是影响多联产技术推广应用的关键因素。本文基于对各项设备容量及其发展趋势的调研,建立了系统设备投资的学习曲线模型,研究不同集成方案设备投资随时间的变化规律。

冀晓洲[5]2016年在《化工—动力多联产系统节能机制与特性研究》文中研究指明煤基化工动力多联产是煤炭清洁、高效利用技术之一,通过煤基多联产系统制取替代燃料,对于缓解我国油、气紧张状况、保障我国能源供应安全也有重要意义。本学位论文从机理层面分析了多联产系统的基础单元——气化单元的(?)损失规律,研究了通过改变气化反应路径以减小气化反应过程(?)损失的可行性,并比较了生产甲醇、甲烷两种不同替代燃料的多联产系统性能差异、以及相对于各自单产系统的节能率差异等,进一步补充了多联产系统的集成优化原则。在机理层面,从气化反应过程中吉布斯自由能变化规律出发,研究了气化反应过程(?)损失随反应种类、温度、压力等因素的变化规律,并分析了传统的水煤浆气化工艺的炯损失构成,以及通过改变水煤浆浓度、氧煤比等来调节气化反应温度、从而对气化过程(?)损失造成的影响规律。结果表明,通过提高水煤浆浓度可以减小气化反应产生的(?)损失,从而提高气化反应过程的炯效率。为了比较煤制甲醇、煤制甲烷及电力多联产系统的性能差异,首先,传统的煤制甲醇、煤制甲烷单产系统进行了对比。结果表明,带精馏、驰放气不回收的煤制甲醇单产系统的(?)效率为48.7%,而煤制甲烷单产系统的(?)效率为56.6%,造成两种系统性能差异的因素主要有叁点:合成的化工产品是否需要精馏,合成反应的温度及回收的热量,以及合成过程排放的驰放气是否回收利用。通过取消传统煤制甲醇单产系统的精馏单元、同时将驰放气用于补燃以回收其热值,煤制甲醇单产系统的(?)效率可以得到进一步提高。对于无调整、适度循环的煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统,两种系统的能源利用效率、(?)效率以及相对于各自单产系统的相对节能率也进行了对比,并分析了增加CO2捕集单元后两种多联产系统的CO2捕集能耗差异。结果表明,醇电联产系统和煤制甲烷及动力多联产系统在各自的最佳循环倍率下的(?)效率分别为53.8%和60.9%,相对节能率分别为15.0%和14.2%;两种多联产系统实现系统节能的机理有所不同,煤制甲醇多联产系统通过对合成单元排出的驰放气进行补燃以回收其热量,可以在合成反应单元实现更佳的节能效果,而煤制甲烷多联产系统则通过取消合成气调整,节能效果主要来自于变换反应和净化单元。对于带CO2回收的两种多联产系统,由于煤制甲烷系统在合成反应之后捕集CO2,处理的气体量较少并且气体中C02的浓度较高,因此可以实现较低的CO2捕集能耗。通过利用CO2代替纯氧作为气化剂,可以改变气化反应路径,从而减小气化反应过程产生的(?)损失,并且可以取消空分单元,避免了传统空分制氧单元的巨大能耗,从而提高系统的能源利用效率和(?)效率。利用CO2作气化剂的新气化制甲醇系统与传统煤制甲醇系统的热力性能进行了对比,其系统总(?)效率分别为61.3%和48.7%,新气化制甲醇系统在气化反应过程的(?)损失有大幅减少,同时,新气化制甲醇系统可以回收利用CO2分离单元捕集的一部分CO2,进而实现更高的系统(?)效率。另外,为了验证新气化工艺的可行性,设计并完成了煤炭炼焦以及焦炭-二氧化碳气化反应实验,并分析了煤种、炼焦方式、气化条件等对于焦炭-二氧化碳气化反应动力学特性的影响规律。结果表明,实验考察的褐煤、长焰煤、烟煤等均适合作为气化煤原料用于新气化系统,炼焦方式对焦炭气化反应速率影响不大,气化反应采取1000℃的温度便能够保证气化反应的速率;另外,通过添加碱金属催化剂也可以有效加快气化反应速率。

高林[6]2005年在《煤基化工—动力多联产系统开拓研究》文中研究表明借助系统集成和过程革新,煤基化工—动力多联产系统在化工(液体燃料)生产、能源利用与环境保护的领域交叉层面寻求煤炭资源高效洁净利用的有效途径与方法,逐步成为能源领域可持续发展的核心技术,具有广阔的发展前景。本文依托国家重点基础研究发展规划等重要科研项目,针对多联产系统开拓与集成中的核心科学问题,开展系统集成基础理论、系统特殊规律以及新系统开拓等叁个方面研究。 研究多联产系统集成理论与化学能梯级利用原理。首先系统阐述“组分对口、分级转化”、“品位对口、梯级利用”与“清洁能源生产与污染物控制一体化”的多联产系统集成原则思路;然后深入探讨多联产系统集成理论中的核心问题—化学能品位梯级利用机理,从分析关键过程之间的化学能利用关联关系入手揭示系统内化学能品位变化规律,以能的品位梯级利用为核心建立了表征多联产系统化学能利用收益的梯级利用特征方程。 研究分析若干典型煤基甲醇—动力多联产系统,探讨现有并联型多联产系统的性能提升潜力与主要改进措施;侧重分析串联型多联产系统集成特点,探讨联产系统组分转化与能量转换耦合集成机理,凝炼多联产系统集成的关键整合要素和相应集成特征变量,揭示集成特征变量对系统性能的影响规律。概括不同集成类型多联产系统的性能提升情景,体现多联产系统集成原则,为多联产系统开拓与设计提供理论支持。 研究提出无合成气成分调整、未反应气适度循环的串联型甲醇—动力多联产新系统。探讨新系统中组分转化与能量转换利用间的耦合关系和集成原理,通过无合成气成分调整与未反应气适度循环的有机结合,实现了多联产系统性能的大幅度提高,新系统相对节能率可达15%,体现了多联产系统组分转化与

梁晓晔[7]2013年在《煤基多联产系统的全生命周期评价及关键问题研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国经济快速发展对能源的需求急速增加,煤炭生产与利用的快速增长为社会经济持续发展做出了巨大贡献,同时也导致了严重的环境问题,并引发了一系列的社会经济问题。开发对煤炭资源清洁高效转化的新一代煤利用技术对我国社会经济的进一步发展具有极其重要的意义。煤基分级转化多联产是新一代煤炭转化利用技术的代表,将煤利用的多个工艺作为一个整体考虑,将整体效率最优化,从而实现煤炭高效低污染利用。多联产系统理论缺乏全面和深层次研究,还没有形成完整的理论体系,相关理论研究滞后于工程应用发展。除了电力之外,多联产系统的一次产品还主要包括裂解气化生成的半焦和低热值煤气及合成气。为了提高系统的总体效益,半焦的综合利用,和低热值煤气及合成气的燃烧就成为煤分级利用多联产技术发展的两个关键问题。本文系统地对煤基分级转化多联产系统及各项先进的煤利用技术从资源、环境和经济效益等方面进行全面的评估。对象包括:超超临界煤粉炉(PC)发电技术、整体煤气化联合循环发电技术(IGCC)、循环流化床(CFB)发电技术、循环流化床(CFB)分级转化发电技术、超超临界煤粉炉(PC)分级转化发电技术。结果表明,IGCC技术具有十分清洁高效的特点,但是投资成本高。直接燃煤技术投资少,但对环境的影响较大。煤的分级转化技术则实现了在充分提高能量效率的基础上,对污染物的排放也得到了非常有效的控制,并且投资成本仅有小幅度的提高,有利于推广和商业化运作,具有很好的应用前景。对于半焦的综合利用,本文以我国典型褐煤为原料,利用裂解提质得到的半焦制备了高品质水煤浆,浆体浓度均超过65%,且具有“剪切变稀”的流变特性及良好的稳定性。傅里叶红外光谱对样品的测量结果显示,随着裂解温度的提高,样品亲水性含氧基团减少褐煤的成浆性能得到了显着的改善。低热值煤气及合成气的燃烧方面,本文采用试验测量与数值模拟结合的方法研究了低温等离子体中的O3活性分子对合成气燃烧的强化作用和机理。实验建立了以热流量法为核心的燃烧测试平台,准确测量火焰传播速度的变化,最小误差0.478cm/s,平均误差<1cm/s。此外,我们搭建了GRI-Mech3.0+Ozone、USC Mech H+Ozone和Davis H2/CO-O3叁种臭氧强化燃烧的机理,对合成气的一维绝热层流火焰进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比分析。研究结果表明,O3对合成气火焰有显着的强化作用,强化效果随臭氧浓度的升高呈接近线性的提高,而且03在贫燃与富燃区域对火焰的强化效果比速度峰值附近更为显着。O3能够加速支链反应,提高自由基的浓度,从而提高火焰传播速度,对合成气燃烧进行强化。

吴必善[8]2015年在《煤化工产业链的碳足迹计量及控制机制研究》文中研究说明优化以煤为主的能源结构和提高煤炭的清洁利用水平是必然选择。煤化工是煤炭洁净利用的重要方式,煤化工是否能够降低碳排放以及如何真正实现其降低碳排放的目标备受关注。因此,本文以基于系统科学和绿色SCM的视角,综合运用物流管理、经济学、环境生态学、高级运筹学等的相关理论及IPCC、PAS2050等协议所提供的研究方法,对我国煤化工产业链中碳足迹的计量和控制机制等问题进行了深入研究,构建了煤化工产业链网络结构优化模型,提出了我国煤化工产业链低碳模式和管理策略。首先,论文分析了当前全球气候和环境不断恶化的现状,指出了节能减排的紧迫性和必要性;并借此分析我国能源结构与消费方式中存在的碳排放问题。通过对所收集的大量数据的整理和分析可以看出,煤炭仍是我国现阶段的主体能源。为了掌握当前国内外煤炭供应链及其煤化工产业链发展过程中所面临的瓶颈问题,论文通过设计调研问卷,征询涉及煤化工企业的管理人员以及相关学者的意见;然后,利用主成分分析法对调查数据进行了因子分析,萃取出影响我国煤化工产业链低碳发展的关键因子。其中,随着我国能源结构转型和市场发展趋势,煤化工产品的需求量及其对煤炭的消费量在急剧上升,但是煤化工产业链上的碳足迹强度也随之加大。论文通过构建生态足迹中能源消费的碳足迹比例预测模型,预测能源消费碳足迹的变化强度及其与煤化工产业链发展的关联度。其次,在能量Exergy()生命周期评估(ELCA)、可持续性生命周期分析法(LCSA)基础上,论文对煤炭生产(开采、洗、选)、煤炭物流、煤化工生产、煤化工产品消费等子系统的GHG排放源进行辨识和建立排放量的预测模型,研究各子系统的碳排放因子核算方法和碳足迹计量模型。在对煤化工各子系统的碳排放因子核算方法和碳足迹计量模型等定量研究工作的基础上,论文再利用巴尖依斯基、DEA和双重红利等数学模型研究碳税、碳交易和碳标签在我国煤化工企业低碳生产和产品低碳消费的碳足迹控制技术机制和管理机制中的应用。最后,论文将煤化工产业链上碳足迹的外部不经济性带来的相关技术变量和低碳成本指标纳入企业内部化管理基础上,构建了煤化工产业链网络结构优化模型,提出了我国煤化工产业链低碳模式管理优化方案,以最大限度地降低我国煤化工产业链中GHG的排放量,缓解区域性碳足迹强度不断增大的趋势。因此,本文通过定量研究我国目前煤气化-CH3OH、煤气化-SNG-IGCC以及煤火用液化-间接液化等核心煤化工产业链中碳足迹的计量方法和控制机制,不仅为我国煤化工产业可持续发展提供新的理念,也是为我国制定和实施煤基能源低碳经济发展政策提供理论依据。论文的具体研究内容如下:第1章:绪论。分析当前全球因大量使用碳基能源导致气候与环境的恶化,尤其是煤炭消费主力之一的煤化工产业链中碳足迹强度变化速度,令各国政府感到节能减排的紧迫性和必要性。从而,论文提出需要解决的关键问题:第一是通过科学辨识出现代煤化工核心产业链上温室气体的排放源,研究出排放因子或相关排放系数的计量模型,给出碳足迹的度量、评估的定量研究方法;第二是探究出煤化工产业链上碳足迹控制的管理机制和技术,旨在全球低碳经济大背景下研究制定或完善当前我国碳交易、碳市场、碳标签等机制,并能与国际市场接轨,同时,也是从实践出发,通过完善相关控制机制以实现我国对于相关产业可操作性的低碳管理模式。在研读大量国内外相关研究文献之后,吸取现有的部分专业理论及研究思路,论文简要介绍了研究背景、研究的目的及意义、研究技术线路,为论文每一步研究工作的顺利展开,做出详细规划与准备。第2章:碳足迹与煤化工产业链低碳发展理论研究。为了分析影响煤化工产业可持续发展的因素,通过调查问卷收集、整理相关数据,采用主成分分析法分析出了影响煤化工产业发展的关键因素:化工技术、产业政策和环境承载力。论文进一步界定了碳足迹的涵义,并分析其在生态足迹中的比例;通过分析生物承载力构成指数(bcci),建立生态足迹中能源消费的碳足迹比例预测模型,以此研究碳足迹强度与煤化工产业链低碳发展的关联度,从而指出了我国煤化工产业链低碳发展模式的设计原则,也是为进一步分析和计量煤化工产业链的碳足迹作准备。第3章:基于elca-lcsa煤化工核心产业链碳脉与排放系统分析。借助lca、elca、lcsa和exergy等理论构建全生命周期内物质流、能量流在平衡状态时的转化效率数量模型,定量分析和评价煤基能源产品生命周期内的“负产出”对气候与环境的影响,明确了新型煤化工核心产业链内的碳脉机理;并在分析煤气化-ch3oh、煤气化-sng-igcc以及煤液化-间接液化等核心煤化工产业链中的c元素物质流的基础上,辨识出煤炭生产、煤炭物流、煤化工生产和消费等子系统的ghg排放源,为下一阶段研究煤化工核心产业链的碳足迹计量方法和控制机制等工作奠定基础。第4章:煤化工产业链的碳足迹计量方法研究。在明确煤化工核心产业链各子系统ghg排放源的基础上,利用pas2050:2008、iso14064、ghgprotocol和ipcc等国际指导性文件的相关研究方法,指出各种能源的单位能耗、转换率、碳氧化率、ghg排放因子的核算公式,并通过构建年产量预测模型,预测我国原煤未来的产能,为碳足迹计量方法研究提供依据。在相关排放因子核算方法的基础上,论文再通过构建煤化工核心产业链碳足迹计量的系统分析模型,按照全生命周期内的碳脉分别研究出煤炭生产、煤炭物流、煤化工生产、产品消费等子系统的碳足迹计量模型,而且通过事例模拟验证相关碳足迹计量模型的实用性。第5章:煤化工产业链的碳足迹控制机制研究。在煤化工核心产业链中各子系统碳足迹计量方法研究之后,论文再从两个方面去研究碳足迹控制机制,即技术机制和管理机制。技术控制机制研究主要包括,利用“卡曼涡街”原理研究提升煤层气的利用率,以达到减少煤炭在开采阶段温室气体排放量的目的;同时,通过设计水煤浆管道运输技术以实现绿色煤炭运输方式,研究煤炭物流过程节能减排的具体措施;利用dea模型,论文将研究增强生态承载力的碳汇能力,促进我国区域性碳收支账户的平衡,为降低区域性煤化工产业链上碳足迹控制技术机制提供了新的思路;利用循环经济发展理念,论文将研究通过建立新型煤化工多联产业群的方式,促进部分煤基产物的循环使用机会,以减小二次能源的排放因子,达到降低整个产业链温室气体排放量的目的;还研究利用碳捕获与封存等低碳技术,增强节能减排的效果。控制的管理机制研究主要包括,通过双重红利模型、piguotax等理论,分析碳税与碳交易、cdm项目等清洁发展机制对煤化工企业、下游消费者边际效益的影响程度,研究煤化工产业链上碳足迹控制的管理机制及建立煤化工产品碳标签的低碳消费机制;并通过事例模拟煤化工产业链上碳足迹的相关控制机制的应用效果。第6章:基于碳足迹煤化工产业链网络结构优化研究。将碳捕集、碳交易等成本作为相关企业生产或消费的约束条件,研究煤化工产业链网络结构优化的管理方法。通过利用高级运筹学等理论,论文构建煤化工产业链网络结构优化新模型,并以事例模拟在低碳经济模式下煤化工多联产业群优化重组情景,提出区域性资源型城市群可持续化发展的新模式。第7章:结论与展望。在定量与定性研究的基础上,针对需解决的关键问题提出研究结论与主要创新点,并客观总结出该项研究存在的不足之处,为待未来进一步研究工作打下更好的基础。

李现勇, 肖云汉, 任相坤[9]2004年在《煤基多联产系统关键问题及在中国可能的发展途径》文中研究表明从电力和优质燃料2个方面的重大需求看,煤基多联产系统显然是未来洁净煤发展的重要方向。笔者分别从系统和关键单元技术方面分析了多联产系统的关键问题,结合对国内外技术发展趋势和中国的具体国情,提出了煤基多联产系统在中国可能的发展途径。

参考文献:

[1]. 煤基多联产系统中动力生产过程的分析[D]. 李现勇. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所). 2003

[2]. 双气头煤基多联产系统集成优化与CO_2减排特性研究[D]. 易群. 太原理工大学. 2013

[3]. 基于ASPEN PLUS仿真模拟煤基醇—醚—电多联产系统[D]. 赵晓. 西安科技大学. 2009

[4]. 基于能量与物质利用分析的多联产系统优化研究[D]. 张健赟. 清华大学. 2014

[5]. 化工—动力多联产系统节能机制与特性研究[D]. 冀晓洲. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所). 2016

[6]. 煤基化工—动力多联产系统开拓研究[D]. 高林. 中国科学院研究生院(工程热物理研究所). 2005

[7]. 煤基多联产系统的全生命周期评价及关键问题研究[D]. 梁晓晔. 浙江大学. 2013

[8]. 煤化工产业链的碳足迹计量及控制机制研究[D]. 吴必善. 中国矿业大学(北京). 2015

[9]. 煤基多联产系统关键问题及在中国可能的发展途径[J]. 李现勇, 肖云汉, 任相坤. 洁净煤技术. 2004

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煤基多联产系统中动力生产过程的分析
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