煤制甲醇過(guò)程用水網(wǎng)絡(luò)集成與優(yōu)化.pdf

1、新型煤化工產(chǎn)業(yè)作為煤炭清潔利用的一種重要方式，也是解決我國(guó)石油、天然氣不足的重要途徑之一。由于煤化工產(chǎn)業(yè)主要集中在煤炭資源豐富水資源匱乏的地區(qū)，而且煤化工項(xiàng)目是耗水量及排污量較大的項(xiàng)目。因此，區(qū)域水資源短缺與用水需求日益增長(zhǎng)的矛盾成為制約煤化工發(fā)展的瓶頸。
　　本文基于傳統(tǒng)水夾點(diǎn)理論，從系統(tǒng)的角度提出了基于生命周期用水過(guò)程優(yōu)化設(shè)計(jì)的框架和水足跡夾點(diǎn)分析方法，以煤制甲醇為案例進(jìn)行分析。首先確定研究對(duì)象所處的區(qū)域，處于“豐水”區(qū)域還是

2、處于“缺水”地區(qū)，在此基礎(chǔ)之上利用水足跡夾點(diǎn)分析方法對(duì)整個(gè)過(guò)程的進(jìn)行節(jié)水分析。當(dāng)企業(yè)處于貧水地區(qū)時(shí)，整個(gè)生命周期過(guò)程節(jié)水目標(biāo)較高，即單純從生產(chǎn)過(guò)程角度無(wú)法達(dá)到節(jié)水目標(biāo)時(shí)，需要從整個(gè)過(guò)程考慮節(jié)水，即對(duì)原料生產(chǎn)（煤炭生產(chǎn)）過(guò)程和產(chǎn)品生產(chǎn)（甲醇生產(chǎn)過(guò)程）進(jìn)行節(jié)水。當(dāng)研究對(duì)象處于豐水區(qū)域，此時(shí)整個(gè)過(guò)程的節(jié)水目標(biāo)較低，此時(shí)只考慮從產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程（甲醇生產(chǎn)過(guò)程）節(jié)水。
　　針對(duì)甲醇生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)整個(gè)用水進(jìn)行了詳細(xì)分析，繪制出了整個(gè)企業(yè)的用水平衡圖

3、。在此基礎(chǔ)上，利用逐步線性規(guī)劃法對(duì)甲醇生產(chǎn)過(guò)程的用水網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的用水網(wǎng)絡(luò)消耗新鮮水量為87 t/h，節(jié)約新鮮水52.2％。
　　針對(duì)煤炭生產(chǎn)過(guò)程，用水級(jí)聯(lián)分析法對(duì)廢水回用的兩種方式（直接回用和再生回用）進(jìn)行了分析。對(duì)于水直接回用過(guò)程，最小的新鮮消耗量和廢水排放量均為386.5 t/d，與原用水網(wǎng)絡(luò)相比，可以節(jié)約新鮮水48.1％。對(duì)于水再生回用過(guò)程，最小的新鮮水消耗量和廢水排放量均為196.70 t/d，可以節(jié)約新鮮水73