超大型天然气制合成气蒸汽转化炉工程技术研究
超大型天然气制合成气蒸汽转化炉工程技术研究【摘要】:以天然气为原料通过蒸汽转化生产合成气(CO+H2),用于氨、甲醇等等大宗化工产品或液体燃料的生产,是重要的天然气转化利用技术,是
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TE665.3
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 第1章 前言9-19
- 1.1 超大型天然气制合成气蒸汽转化炉工程技术研究的意义9-11
- 1.1.1 装置大型化规模效应9-10
- 1.1.2 经济效益10-11
- 1.1.3 开发偏远地区的天然气资源11
- 1.2 超大型蒸汽转化炉的国内外研究进展11-13
- 1.2.1 转化管材料的改进11-12
- 1.2.2 催化剂性能的提高12
- 1.2.3 其它附属设备和材料的发展12-13
- 1.2.4 设计和计算手段的提高13
- 1.3 大型化后存在的主要工程问题13-15
- 1.3.1 放大后的均匀化13-14
- 1.3.2 重要部件的设计和计算14
- 1.3.3 转化管系应力分析14-15
- 1.3.4 三维设计平台的使用15
- 1.4 研究目标和工艺基础条件15-19
- 第2章 超大型蒸汽转化炉的紧凑性研究19-22
- 2.1 碳空速和热强度19-20
- 2.2 分析和取值20
- 2.3 结构设计措施20-22
- 第3章 转化炉辐射室CFD研究22-46
- 3.1 CFD研究概述22
- 3.2 辐射室的CFD模拟过程22-29
- 3.2.1 预处理23-24
- 3.2.2 物理化学模型及边界条件24-29
- 3.3 模拟过程及结果分析29-46
- 3.3.1 燃烧器位置30-32
- 3.3.2 烟道开孔配置32-36
- 3.3.3 燃烧器的功率分配36-41
- 3.3.4 燃烧器的动量比41-45
- 3.3.5 辐射室CFD模拟结论45-46
- 第4章 转化炉重要部件的强度设计46-58
- 4.1 对流段中间管板CFD模拟46-51
- 4.1.1 CFD模拟的边界条件和方法46-48
- 4.1.2 物理模型及边界条件48-49
- 4.1.3 结果分析49-51
- 4.1.4 CFD模拟结果小结51
- 4.2 对流段中间管板的强度设计51-55
- 4.2.1 载荷分析51-52
- 4.2.2 边界条件52
- 4.2.3 应力分析及其结果52-55
- 4.3 下集气异形管件的应力分析55-58
- 4.3.1 载荷分析55-56
- 4.3.2 应力分析及其结果56-57
- 4.3.3 强度评定57-58
- 第5章 辐射管系的应力分析58-65
- 5.1 辐射管系结构特点分析58-59
- 5.2 计算程序及校核准则59
- 5.3 边界条件与操作参数59-60
- 5.4 计算结果分析60-64
- 5.4.1 弹簧提重61-62
- 5.4.2 下集气管约束点数量62-63
- 5.4.3 下猪尾管的规格63-64
- 5.5 辐射管系应力分析结论64-65
- 第6章 三维设计平台的应用65-68
- 6.1 超大型转化炉三维设计流程65-66
- 6.2 采用三维设计平台的优点66-68
- 第7章 结论68-69
- 参考文献69-71
- 致谢71
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