毕业设计开题报告-煤焦油加工技术及产业化的现状与发展趋势doc.pdf

开 题 报 告 一．选题背景 1.题目来源及应用 煤炭是我国的主要能源，在今后很长一段时间里,仍然是我国主要能源。充分发挥 煤炭资源优势，立足煤炭、立足国内，是我国能源工业发展的现实和必然选择。 党的十六大提出全面建设小康社会的奋斗目标。全面建设小康社会，要求国民经 济保持较高的发 展速度，要求可持续发展能力不断增强，生态环境得到改善，资源利 用效率显著提高。为国民经济的高速发展提供煤炭资源保证，为我国可持续发展战略 的实施提供地质保障，促进全面建设小康社会奋斗目标的早日实现，是煤炭地质工作 现实、艰巨和长期的战略任务。如何客观认识我国煤炭资源的保障程度合理开发利用, 煤炭资源,是我国政府和社会各界有识之士普遍关心并应引起十分关注的问题。 如何进一步提高煤的利用价值，除了对煤炭和煤气进行深加工以外，焦炭生产过 4% 程中 左右的煤焦油也是值得深入研究的课题。现在石油价格的不断攀升，使得煤焦 油越来越体现出其在化工产品中的价值，许多焦化行业都在努力如何发挥煤焦油加工 [1] 产品的附加值 。 煤焦油是煤在高温干馏和气化过程中副产的具有刺激性臭味、黑色或黑褐色、黏 稠状液体产品，产率大约占炼焦干煤的3%～4%，几乎完全是由芳香族化合物组成的 500 复杂混合物，组分上万种，已从中分离并认定的单种化合物约 余种，约占煤焦油 总量的55%。煤焦油中很多化合物是合成橡胶、农药、医药、耐高温材料、塑料、合 成纤维、染料及国防工业的贵重原料。我国的煤焦油主要用来加工生产萘油、甲基萘 油、轻油、酚油、洗油、I 蒽油、II 蒽油及煤沥青，各馏分再经深加工后制取苯、萘、 酚、蒽等多种芳烃类化工原料及中间体。少量煤焦油被用作筑路油、防腐剂及炭黑原 料油、燃料油等。近年也有人利用合成树脂、合成橡胶对煤焦油进行改性，制造高档 次防水涂料。 煤焦油混合物不经加工的价值不是很大。化工行业看好的是其深加工精制产品的 应用。随着经济和技术的发展，不仅传统的煤焦油加工产品开发出了新的用途，而且 应用新技术提取或进一步加工出的煤焦油馏分产品更具市场竞争力。因此，应用新技 术、新工艺，从煤焦油中提取市场急需的各类贵重化工产品，不仅实现了资源综合利 用提高了产品附加值，而且经济效益、环境效益、社会效益明显，对煤焦油的精制加 [2] 工极为重要 。 煤焦油行业是一个比较传统的行业，尽管近30年来受到石油化工行业的激烈竞 争，煤焦油行业仍然具有较大的发展潜力，尤其近几年来随着新材料和钢铁行业的发 [3] 展，煤焦油资源的高效利用再度引起人们的重视 。 反应精馏通过精馏的方法将反应物与产物分离开来，以破坏可逆反应的平衡关系， 使反应继续向生成产物的方向进行，从而可提高可逆反应的转化率、选择性和生产能 力。此外，反应精馏过程中还可通过化学反应破坏气液平衡关系，从而可加快传质速 率，缩短反应时间。对于放热反应，反应所释放出的热量可作为精馏所需的气化热，从 而可降低能耗和操作费用。简言之，反应精馏具有以下优点:选择性高；使可逆反应收 “ ” 率提高； 温度易于控制，避免出现 热点 问题；缩短反应时间，强化设备生产能力； [4] 能耗低，操作费用低；投资少 。 流程模拟就是将一个由许多个单元过程组成的化工流程用数学模型描述，并在计 算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果如操作条件等。这一方法是计算机技 术在化工方面的最重要的应用之一。用计算机作化工过程模拟始于50年代，到现在它 已成为一种普遍采用的常规手段而广泛应用于化工过程的研开发、设计、生产过程的 控制，优化及技术改造等方面。 AspenPlus是美国ASPEN技术公司开发的,具有准确单元操作模型和必威体育精装版计算方法 的大型化工模拟软件。自从1981年推出以来,它用严格和必威体育精装版的计算方法,进行单元和 全过程的计算,为企业提供准确的单元操作模型;还可以评价已有装置的优化操作或新 建、改建装置的优化设计。 随着计算机技术与化工系统工程的发展，化工过程模拟软件功能不断得到强化 [5] A