| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-17页 |
| ·研究背景 | 第13-14页 |
| ·研究方法和主要内容 | 第14-16页 |
| ·主要创新点 | 第16-17页 |
| 第2章 文献综述 | 第17-37页 |
| ·天然气转化制合成气(CO+H2)工艺进展 | 第17-25页 |
| ·天然气水蒸汽转化 | 第17-20页 |
| ·天然气二氧化碳转化 | 第20-21页 |
| ·天然气催化部分氧化 | 第21-24页 |
| ·天然气非催化部分氧化 | 第24-25页 |
| ·天然气转化过程模拟研究进展 | 第25-29页 |
| ·甲烷燃烧反应动力学机理模拟 | 第25-26页 |
| ·甲烷部分氧化反应动力学机理模拟 | 第26-27页 |
| ·一维模型 | 第27页 |
| ·多维模型与CFD | 第27-29页 |
| ·GTL天然气制合成气工艺研究与工业化应用 | 第29-33页 |
| ·GTL天然气制合成油技术与应用 | 第29-31页 |
| ·GTL天然气制合成气工艺技术与应用 | 第31-33页 |
| ·天然气非催化部分氧化制合成气技术应用与实践 | 第33-36页 |
| ·本章小结 | 第36-37页 |
| 第3章 转化炉内非催化氧化过程分析与热力学平衡计算 | 第37-51页 |
| ·天然气非催化部分氧化过程分析 | 第37-42页 |
| ·反应过程 | 第37-38页 |
| ·非催化转化炉区域模型 | 第38-41页 |
| ·区域模型 | 第38-39页 |
| ·宏观混合与微观混合时间的估算 | 第39-41页 |
| ·区域模型区中各反应区的特征 | 第41页 |
| ·停留时间分布对转化过程的影响 | 第41-42页 |
| ·天然气非催化部分氧化转化关键技术分析 | 第42-44页 |
| ·转化烧嘴 | 第42-43页 |
| ·转化烧嘴与转化炉炉体的匹配 | 第43-44页 |
| ·天然气非催化部分氧化过程的热力学平衡计算 | 第44-49页 |
| ·温度和压力对天然气转化过程的影响 | 第44-46页 |
| ·氧气/天然气比和蒸汽/天然气比对转化结果的影响 | 第46-49页 |
| ·本章小结 | 第49-51页 |
| 第4章 天然气非催化部分氧化炉内冷态流场实验研究与模拟 | 第51-61页 |
| ·冷态流场实验研究 | 第51-54页 |
| ·实验流程 | 第51页 |
| ·测试原理 | 第51-53页 |
| ·实验结果 | 第53-54页 |
| ·轴向速度分布 | 第53-54页 |
| ·中心最大速度衰减 | 第54页 |
| ·冷态流场模拟计算 | 第54-57页 |
| ·计算模型与网格 | 第54-55页 |
| ·计算条件 | 第55页 |
| ·计算结果 | 第55-57页 |
| ·气体停留时间分布研究 | 第57-60页 |
| ·实验方案 | 第57-58页 |
| ·气体停留时间的模拟 | 第58页 |
| ·炉内停留时间分布 | 第58-60页 |
| ·本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 大型天然气非催化部分氧化炉反应过程模拟计算 | 第61-76页 |
| ·模拟计算目的 | 第61页 |
| ·模拟计算采用的数学模型 | 第61-67页 |
| ·输运方程 | 第62页 |
| ·气相湍流模型 | 第62-64页 |
| ·湍流反应相互作用模型 | 第64-66页 |
| ·天然气氧化反应机理模型 | 第66页 |
| ·辐射传热模型 | 第66-67页 |
| ·数值计算方法和收敛条件 | 第67页 |
| ·转化炉几何形状、计算网格和边界条件 | 第67-69页 |
| ·模拟结果分析与讨论 | 第69-75页 |
| ·PDF与EDC模拟结果的比较 | 第69-70页 |
| ·B炉设计工况模拟结果 | 第70-72页 |
| ·水蒸汽投入量对炉内温度的影响 | 第72页 |
| ·氧气入口温度对拱顶温度的影响 | 第72-73页 |
| ·氧气入口温度对炉内流动和反应过程的影响 | 第73-75页 |
| ·本章小结 | 第75-76页 |
| 第6章 转化炉拱顶耐火隔热衬里层传热研究 | 第76-112页 |
| ·工程问题 | 第76-77页 |
| ·拱顶耐火隔热衬里层传热关键因素分析 | 第77-81页 |
| ·计算模型 | 第77-80页 |
| ·拱顶外壁综合表面换热系数灵敏度分析 | 第80页 |
| ·炉壁钢壳导热系数灵敏度分析 | 第80页 |
| ·见火面刚玉砖导热系数灵敏度分析 | 第80-81页 |
| ·莫来石隔热砖导热系数灵敏度分析 | 第81页 |
| ·莫来石轻质砖微观传热过程模拟研究 | 第81-100页 |
| ·莫来石隔热砖微观传热模拟计算模型 | 第82-87页 |
| ·微观结构模型 | 第82-83页 |
| ·微观传热物理模型 | 第83-85页 |
| ·微观传热数学模型 | 第85-87页 |
| ·莫来石轻质砖微观模型传热模拟 | 第87-100页 |
| ·CFD计算方法 | 第87-88页 |
| ·计算工况 | 第88-89页 |
| ·结果讨论 | 第89-100页 |
| ·莫来石隔热砖导热系数预测方法研究 | 第100-104页 |
| ·图表法预测方法 | 第101-102页 |
| ·函数表达式法预测方法 | 第102-103页 |
| ·导热系数预测值的工程应用验证 | 第103-104页 |
| ·转化炉拱顶隔热衬里层整体传热模拟研究 | 第104-110页 |
| ·转化炉拱顶隔热衬里层物理模型 | 第105-106页 |
| ·工业运行装置转化炉拱顶隔热衬里整体传热模拟 | 第106-109页 |
| ·采用不同的莫来石隔热砖导热系数 | 第106-107页 |
| ·采用平均温度对应的莫来石隔热砖导热系数 | 第107-108页 |
| ·转化炉内壁热面温度对外壁温度的影响分析 | 第108-109页 |
| ·大型天然气转化炉拱顶隔热衬里整体传热模拟 | 第109-110页 |
| ·本章小结 | 第110-112页 |
| 第7章 大型天然气非催化部分氧化工艺系统模拟优化 | 第112-132页 |
| ·天然气非催化部分氧化过程关键技术的工程应用 | 第112-119页 |
| ·烧嘴结构 | 第112-115页 |
| ·转化炉拱顶耐火隔热衬里设置结构 | 第115页 |
| ·天然气非催化部分氧化转化系统工业运行结果 | 第115-119页 |
| ·大型天然气非催化转化关键设备设计及工艺系统集成 | 第119-131页 |
| ·关键设备设计 | 第119-121页 |
| ·大型天然气非催化部分氧化工艺过程集成及系统模拟计算 | 第121-131页 |
| ·工艺流程 | 第121-122页 |
| ·数学模型和物性方法 | 第122页 |
| ·工艺系统模拟计算 | 第122-131页 |
| ·本章小结 | 第131-132页 |
| 第8章 全文总结与展望 | 第132-134页 |
| ·全文总结 | 第132-133页 |
| ·展望 | 第133-134页 |
| 参考文献 | 第134-142页 |
| 致谢 | 第142-143页 |
| 博士学习期间发表的相关论文及成果 | 第143页 |
