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(xué)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(yīng)器是煉油加氫裝置的重要設(shè)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(biāo)準燃料油特別重要的打分一個步驟。反應(yīng)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(shè)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(yīng)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(yīng)、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(xué)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(yīng)；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(yīng)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(yīng)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(yīng)器按其結(jié)構(gòu)特征可分為:冷壁反應(yīng)器和熱壁反應(yīng)器。冷壁反應(yīng)器是在設(shè)備內(nèi)壁設(shè)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(yīng)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(yīng)器。熱壁反應(yīng)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(yīng)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(yīng)用；（2）綜述煤間接液化工藝及工業(yè)化應(yīng)用；（3）比較評價兩種液化工藝的優(yōu)缺點；

（4）本課題設(shè)計部分擬開展煤液化中油加氫裂化反應(yīng)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(xué)綜述研究和反應(yīng)器設(shè)計兩部分組成。對煤液化的科學(xué)綜述研究部分基本上完成。反應(yīng)器的設(shè)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(yīng)用。

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

加氫裂化反應(yīng)器的設(shè)計參數(shù)：反應(yīng)器設(shè)計設(shè)計壓力13.4MPa;設(shè)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(shè)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(shè)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(xué)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(xué)優(yōu)缺點分析總結(jié)。

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

設(shè)計部分現(xiàn)已確定本設(shè)計主要參照石油化工工業(yè)中的反應(yīng)器設(shè)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(shè)計等以完善設(shè)計。

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昌吉學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計）中期報告

論文（設(shè)計）題目學(xué)生姓名學(xué)號淺談常微分方程在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用--以傳染病模型為例***0825809025指導(dǎo)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(xué)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(luò)、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(biāo)準，許多需要用到的式子沒有按照標(biāo)準標(biāo)注，目錄連接存在問題，圖形的設(shè)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(shè)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(xué)和指導(dǎo)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(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名：

年月日系（院）論文（設(shè)計）指導(dǎo)委員會意見：主任簽名：

年月日

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