第５１卷第１期２０２３年１月化学工程ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ＣＨＩＮＡ）Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０２３收稿日期：２０２２⁃０５⁃１２基金项目：国家自然科学基金资助项目（４１７７２１６６）；陕西省重点研发计划（２０１７ＺＤＣＸＬ⁃ＧＹ⁃１０⁃０１⁃０２，２０１８ＧＹ⁃０７６）；自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室重大专项（ＳＭＤＺ⁃２０１９ＺＤ⁃２）作者简介：杨志远（１９６８—），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为气体分离与富集、计算机过程模拟、煤炭精细加工等，电话：（０２９）８５５８３１８３，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈｉｙｕａｎｙａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ。煤化工煤热解直接制甲烷流程模拟与优化杨志远１，２，张琪１，宋晓宇１，汪广恒１，何明辉１，汪静雯１（１．西安科技大学化学与化工学院，陕西西安７１００５４；２．自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西西安７１００２１）摘要：为实现低变质煤高效分级利用、减少能耗、提高能源利用率，缓解我国天然气短缺问题，文中提出了一种将煤热解与半焦气化甲烷化集成直接制富甲烷气体的技术。利用ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ构建了该系统的流程模型，通过引入Ｃａ（ＯＨ）２作为ＣＯ２捕收剂来调节产气组分，将高温产气回流用于煤的预热、降低能耗的同时也提高了甲烷产率。通过分析热力学平衡状态下主要操作参数对于产物的影响，确定了适宜的操作范围，并对耦合系统进行能量分析。结果表明：操作压力大于３ＭＰａ，出口温度控制在３５０—５５０℃，水煤比（质量比）为０．３，钙煤比（质量比）为１．１的条件下有利于提高ＣＨ４产量，抑制ＣＯ２产出。耦合系统相较于传统单一工艺，在节能减排，提高产品质量上具有一定优势。关键词：煤制甲烷；ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ；流程耦合；工艺优化；能量分析中图分类号：ＴＥ６６５．３；ＴＱ５４６文献标识码：Ａ文章编号：１００５⁃９９５４（２０２３）０１⁃００７４⁃０４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５⁃９９５４．２０２３．０１．０１５ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｐｙｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎＹＡＮＧＺｈｉ⁃ｙｕａｎ１，２，ＺＨＡＮＧＱｉ１，ＳＯＮＧＸｉａｏ⁃ｙｕ１，ＷＡＮＧＧｕａｎｇ⁃ｈｅｎｇ１，ＨＥＭｉｎｇ⁃ｈｕｉ１，ＷＡＮＧＪｉｎｇ⁃ｗｅｎ１（...
