畢業(yè)論文中期報告

一、論文總體概述

1、背景介紹

煤液化英文名稱是Coalliquefaction。煤液化是把固體煤炭通過化學加工過程，使其轉(zhuǎn)化成為液體燃料、化工原料和產(chǎn)品的先進潔凈煤技術(shù)。

根據(jù)不同的加工路線，煤炭液化可分為直接液化和間接液化兩大類。直接液化意味著碳化和氫化。間接液化就是先把煤進行氣化，生成水煤氣，再合成乙烷、乙醇等燃料，也可以進一步合成燃油。煤液化是提高煤炭資源的利用率,減輕燃煤污染的有效途徑。研究煤液化進而開發(fā)先進的、經(jīng)濟上可行的煤液化工藝對我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

加氫反應器是煉油加氫裝置的重要設備,煤液化中油和重油混合經(jīng)加氫裂化可以制取汽油，并在加氫裂化前進行深度加氫以除去其中的雜原子及金屬鹽，也是煤液化最終合成符合標準燃料油特別重要的打分一個步驟。反應器通常處在高溫高壓臨氫及H2S腐蝕的介質(zhì)中操作,其安全運行與否關(guān)系到整個裝置的正常生產(chǎn),因此它的設計制造要求很嚴。

2、文獻綜述

（1）直接液化工藝和間接液化工藝基本原理

直接液化是將煤在較高溫度和壓力下,與氫氣、催化劑發(fā)生作用,通過加氫裂化轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料的過程稱為直接液化。裂化是一種使烴類分子分裂為幾個較小分子的反應過程。因煤直接液化過程主要采用加氫手段,故又稱煤的加氫液化法。

直接液化工藝特征是將煤制成煤漿，在高溫高壓下，通過催化加氫裂化，同時包括熱裂解、溶劑萃取、非催化液化，將煤降解、加氫轉(zhuǎn)化為液體烴類，然后再通過加氫精制等過程，脫除煤中氮、氧、硫等雜原子并提高油的品質(zhì)。煤直接液化過程包括煤漿制備、反應、分離和加氫提質(zhì)等單元。

煤的間接液化是以煤為原料先經(jīng)氣化制合成氣(CO+H2),再由費托(Fischer-Tropsch)合成為液態(tài)烴類產(chǎn)品的化學過程。依靠間接液化技術(shù),不但可以用煤炭生產(chǎn)汽油、柴油、煤油等普通石油制品,而且還可以生產(chǎn)航空燃油、潤滑油等高品質(zhì)石油制品以及烯烴、合成炸藥、石蠟等多種高附加值產(chǎn)品。

間接液化工藝包括：煤的氣化；F－T合成反應；油品加工等3個步驟。氣化裝置產(chǎn)出的煤氣進入合成反應器后，在一定溫度、壓力及催化劑作用下，H2和CO轉(zhuǎn)化為直鏈烴類、水以及少量的含氧有機化合物生成物經(jīng)三相分離、提取、深加工得到合格的油品及多種化工產(chǎn)品。

（2）煤液化加氫反應器

加氫工藝主要分為加氫精制和加氫裂化兩種類型。加氫反應器按其結(jié)構(gòu)特征可分為:冷壁反應器和熱壁反應器。冷壁反應器是在設備內(nèi)壁設置非金屬隔熱層,并在隔熱層內(nèi)壁襯不銹鋼套。由于冷壁反應器的隔熱層占據(jù)較大空間,施工及維修費較高,且容易出現(xiàn)“熱點”。隨著材料工業(yè)的發(fā)展,目前國際上普遍采用熱壁反應器。熱壁反應器雖然制造較難,一次性投資較大,但可以保證長周期安全運行。

1.頂部彎管2.封頭3.筒節(jié)4.熱偶法蘭5.底部彎管6.卸料管7.冷氫法蘭8.群座

圖1加氫反應器結(jié)構(gòu)示意圖

3、論文確定開展的工作

（1）綜述煤直接液化工藝及工業(yè)化應用；（2）綜述煤間接液化工藝及工業(yè)化應用；（3）比較評價兩種液化工藝的優(yōu)缺點；

（4）本課題設計部分擬開展煤液化中油加氫裂化反應器。

二．已完成的研究工作總結(jié)

本課題主要由煤液化工藝的科學綜述研究和反應器設計兩部分組成。對煤液化的科學綜述研究部分基本上完成。反應器的設計工作正在進行中。通過資料查閱，目前完成了煤液化工藝的相關(guān)概念及分類、煤液化的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，闡明了煤液化的工藝原理、工藝過程以及工藝特點，整理歸納了國內(nèi)外具有代表性的工藝（主要展開經(jīng)典工藝相關(guān)介紹），并且分析了國內(nèi)煤液化工藝技術(shù)發(fā)展應用。

經(jīng)過對經(jīng)典工藝的分析，選定了加氫反應器作為本論文的主要設計裝置目前通過分析設定了初步設計參數(shù)。

加氫裂化反應器的設計參數(shù)：反應器設計設計壓力13.4MPa;設計溫度425℃;工作介質(zhì)為煤液化粗油、H2、H2S(≤1.57%)。介質(zhì)中氫分壓9MPa。容器內(nèi)徑為d700mm,筒體長10000mm。

設計部分已完成工藝的確定，材料的選擇，現(xiàn)開始密封法蘭結(jié)構(gòu)的設計。所選工藝流程：

圖2煤液化工藝流程(NEDOL工藝)

圖3液化粗油提質(zhì)加工工藝三.下一步的研究工作

完善煤液化工藝部分的科學綜述研究，下一步將通過查找權(quán)威性的實驗數(shù)據(jù)進行科學優(yōu)缺點分析總結(jié)。

由于加氫裂化反應器條件苛刻、結(jié)構(gòu)復雜，加上本專業(yè)本科階段所掌握的反應器相關(guān)知識很少，所以設計工作相對來說比較困難。下一步將通過邊學習邊設計來完成此反應器的設計以及CAD制圖。

設計部分現(xiàn)已確定本設計主要參照石油化工工業(yè)中的反應器設計。下一步將開始確定物料和能量衡算、強度計算以及結(jié)構(gòu)設計等以完善設計。

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昌吉學院本科畢業(yè)論文（設計）中期報告

論文（設計）題目學生姓名學號淺談常微分方程在數(shù)學建模中的應用--以傳染病模型為例***0825809025指導教師姓名職稱**教授簡述開題以來所做的具體工作和取得的進展或成果：前期階段，圍繞該論文題目在網(wǎng)上查找相關(guān)的資料，學會了很多關(guān)于該論文相關(guān)的知識，并完成了開題報告。自開題答辯后，又通過網(wǎng)絡、書籍等媒介搜集關(guān)于傳染病的相關(guān)信息，了解了傳染病，并根據(jù)其特點建立了傳染病的三大模型，最后就傳染病的一種模型（被感染治愈后即具有免疫力，不再會被感染的一類傳染病所建立的模型）進行具體的分析，求解。由此，論文的框架內(nèi)容已基本充實完成，最后完成了論文的初稿。存在的具體問題：論文中關(guān)于公式定理的概述較簡單，還有在論文的格式上存在許多問題，比如說字體的大小不正確，文獻的具體格式不標準，許多需要用到的式子沒有按照標準標注，目錄連接存在問題，圖形的設計不完美等，下面還需要在這方面些加以完善。下一步工作具體設想與安排：具體包括對沒有掌握的知識，通過上網(wǎng)查資料或者問同學和指導老師來得到解決；對論文所寫內(nèi)容的語句文法，用詞的合理，前后承接內(nèi)容的修改；對摘要的英文翻譯要更加嚴謹，檢查翻譯的語法順序，做到準確無誤；還要繼續(xù)修改格式上的問題，使論文的整體內(nèi)容更加完善，整體效果更加美觀。指導教師意見：指導教師簽名：

年月日系（院）論文（設計）指導委員會意見：主任簽名：

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