煤基乙烯工艺的流程模拟与分析的开题报告.docx

煤基乙烯工艺的流程模拟与分析的开题报告
一、选题背景
煤炭资源的开发与利用一直是一个备受关注的话题，煤基乙烯技术是一种将煤炭转化为高附加值产品的重要途径。煤基乙烯工艺的实现需要在反应器中进行复杂的化学反应，通过数学模型的建立和流程模拟的分析来优化设计反应器，提高乙烯产率、降低负荷等，对煤基乙烯工艺的开发和研究具有重要意义。
二、研究目的
本研究的目的是基于现有的煤基乙烯工艺，建立数学模型，通过流程模拟的分析对工艺进行优化。
三、研究内容
本研究将包括以下内容：
1.对现有煤基乙烯工艺进行分析，了解工艺流程和各个环节的作用。
2.建立煤基乙烯反应器数学模型，包括反应动力学、传热传质等。
3.通过流程模拟分析工艺的优化方案，包括反应器体积的优化、催化剂的选取和使用等。
四、研究方法
1.对现有煤基乙烯工艺进行资料收集和分析，了解工艺流程和各个环节的作用。
2.基于现有煤基乙烯反应器的实验数据，建立数学模型，包括反应动力学、传热传质等。
3.采用数值模拟软件对数学模型进行求解，得到反应器各个位置的物质浓度、温度等变化趋势。
4.通过反应器模拟结果，分析工艺的优化方案，包括反应器体积的优化、催化剂的选取和使用等。
五、预期成果
1.建立煤基乙烯反应器数学模型，包括反应动力学、传热传质等方面。
2.通过流程模拟分析工艺的优化方案，包括反应器体积的优化、催化剂的选取和使用等。
3.得到反应器各个位置的物质浓度、温度等变化趋势。
4.提出可行的工艺优化方案，指导工艺的优化和设计。
六、研究进度计划
1.文献查阅和资料收集（1个月）
2.煤基乙烯反应器数学模型的建立（2个月）
3.数值模拟软件求解数学模型（2个月）
4.分析优化工艺方案（1个月）
5.撰写学位论文（2个月）
七、参考文献
[1]Zhong,W.,Li,N.,Liu,W.,etal.(2020).ConversionofCoaltoEthylene.
ACSCatalysis,10(13),7107-7118.
[2]Han,Y.,Zhang,Y.,Xu,J.,etal.(2019).Modelingtheeffectsofpyrolysis
conditionsonethyleneproductionfromChina'slow-rankcoals.
ChemicalEngineeringScience,208,115185.
[3]Gao,X.,Lin,Y.,Yang,R.,etal.(2018).SimulationofCoal-Based
EthyleneProductionProcess:ResultsandInsights.
ChemicalEngineeringScience,180,345-357.