基于响应面法的煤气化工艺优化

基于响应面法可在考虑因素间交互作用的基础上对煤气化工艺进行优化,利用Aspen Plus建立了Shell气化炉模型,采用Box-Hehnken设计进行煤气化仿真试验,构建了目标值与工艺参数间的响应曲面,在考虑工艺参数交互作用的基础上对工艺进行多目标优化.结果表明:氧煤比与蒸汽煤比的交互作用及氧煤比与压力的交互作用的影响能力大于蒸汽煤比与压力的交互作用,且氧煤比对参数交互作用的影响能力有较大贡献.经试验验证确定煤气化性能指标多目标优化方案为:氧煤比0.784 kg/kg,蒸汽煤比0.0786 kg/kg,压力2.76 MPa.方案下的计算结果为:煤气有效成分97.75％,冷煤气效率84.25％,煤气产率1.92 m3/kg;验证优化方案下的试验结果为:煤气有效成分98.04％,冷煤气效率85.20％,煤气产率1.93 m3/kg,与计算结果的误差较小,说明响应面模型计算精度较高,优化方案合理.