油页岩气体热载体干馏工艺的?生命周期评价摘要
本文以抚顺式油页岩干馏工艺和三江式油页岩干馏工艺为研究对象,采用化工流程模拟软件Aspen Plus对这两种油页岩干馏工艺进行建模与模拟,并将模拟结果与实际工业化生产数据进行了分析对比。结果表明,模拟结果与实际工业生产结果基本吻合,能够准确代表实际生产工艺的运行状态。在抚顺式油页岩干馏工艺的模拟结果中,出口干馏气中的O2和CO组成以及循环干馏气的流量与实际生产结果存在一定的偏差。在三江式油页岩干馏工艺的模拟结果中,出口气中水分含量和系统损失与实际生产结果存在一定的偏差。对热力学?进行了详细的阐述,通过计算得到抚顺油页岩及其页岩油的标准化学?值分别为7292.40 k J/kg和43212.02 k J/kg,窑街油页岩及其页岩油的标准化学?值分别为13697.61 k J/kg和48028.84 k J/kg。依据模拟获得的物流结果和热力学参数,对油页岩干馏工艺进行传统的?分析。结果显示,抚顺式油页岩干馏工艺的整体?效率较低,仅为39.40%。?损失最大的子单元为燃烧发电单元(179.76MJ),该单元的?损失占整体系统?损失的31.13%。三江式油页岩干馏工艺整体系统的?效率为45.16%,在该工艺中?损失最大的子单元同样也为燃烧发电单元(522.72 MJ),该单元的?损失占整体系统?损失的54.63%。基于传统的?分析和生命周期评价理论,构建了?生命周期评价理论框架。为了评价环境影响程度,从资源利用效率和环境可持续性角度,定义了产品生命周期资源利用效率评价指标和环境可持续性评价指标。采用该理论框架对油页岩干馏工艺全生命周期过程的资源利用效率和污染物排放的环境影响进行了整体评价。结果显示,抚顺式油页岩干馏工艺燃烧发电单元的资源利用效率指标(φk)最低,仅为22.48%,半焦气化单元的环境可持续性指标(ζk)最高,为44.79%,整体系统的资源利用效率指标(φtot)值为36.51%,环境可持续性指标(ζtot)值为49.21%。三江式油页岩干馏工艺燃烧发电单元的φk值也较低,为23.36%,整体系统的φtot值为42.12%。三江式油页岩干馏工艺燃烧发电单元和循环气燃烧单元的ζk值较高,分别为43.49%和29.10%,整体系统的ζtot值为48.05%。最后,为提高油页岩工业的资源利用效率和环境可持续性提出了改进性建议。
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