低温甲醇洗工艺流程模拟研究

摘要

低温甲醇洗技术被广泛的应用于煤化工装置中。该技术引入国内后，诸多科研院所和工程公司对其进行了大量的研究。在流程模拟研究中，平衡级模型因使用方便、简单直观、易于收敛的优点而被广泛应用，但该模型引入了级效率、等板高度等经验参数，目前尚没有预测和计算这些参数的公式或方法，因此其应用受到制约，实际应用过程中大多需要修正。本文结合国内某煤化工项目低温甲醇洗装置的工艺包数据，依托Aspen Plus工艺流程模拟平台，应用平衡级模型分别引入PSRK、NRTL等物性方法进行模拟计算，为使计算结果更加准确，对部分物性方法中的参数进行修正补偿。通过对比模拟结果，选择出与设计数据最为接近的模型，以期为装置操作参数优化提供数据支持。并且使用修正后模型对低温甲醇洗装置中气提氮气用量、吸收塔贫甲醇用量及贫甲醇浓度等参数进行了灵敏度分析及工况研究，对操作参数提出了优化建议。通过研究发现，物性方法的选择对计算结果影响重大，使用PSRK方法的计算结果准确度较高，可做为低温甲醇洗模拟的基础方法。通过数据回归PSRK方法中的二元交互参数，并使用Wanger方程代替Antoine方程计算甲醇饱和蒸气压，对提高计算准确性有一定的帮助。同时通过温度补偿法能够有效的消除CO2计算溶解热与实际值的偏差，能够更好的提高计算准确度。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 引言

1．2 酸性气脱除工艺

1．2．1 酸性气脱除工艺的分类

1．2．2 低温甲醇洗技术简介

1．3 化工流程模拟技术

1．3．1 化工流程模拟

1．3．2 化工流程模拟软件

1．3．3 Aspen Plus软件

1．4 低温甲醇洗工艺模拟研究进展

1．4．1 低温甲醇洗工艺进展

1．4．2 低温甲醇洗工艺模拟研究进展

1．5 本论文研究的目的和内容

1．5．1 本论文研究目的

1．5．2 本论文研究内容

第二章 单元操作模型及物性方法研究

2．1 前言

2．2 单元操作模型

2．2．1 混合器和分流器

2．2．2 换热器

2．2．3 塔

2．2．4 分离器

2．3 物性方法

2．3．1 物性方法简介

2．3．2 物性方法的选择

2．4 低温甲醇洗物性方法

2．4．1 PSRK方法

2．4．2 NRTL方法

2．5 本章小结

第三章 低温甲醇洗单元模拟

3．1 前言

3．2 工艺流程

3．2．1 工艺流程图

3．2．2 工艺流程说明

3．3 工艺流程模拟

3．3．1 吸收塔模拟

3．3．2 闪蒸塔模拟

3．3．3 解吸塔模拟

3．3．4 热再生塔模拟

3．3．5 甲醇水分离塔模拟

3．4 本章小结

第四章 工况研究与操作调优

4．1 工况分析与操作调优

4．1．1 吸收塔温度分布研究

4．1．2 吸收甲醇温度对产品气的影响分析

4．1．3 贫甲酵用量对产品气的影响分析

4．1．4 贫甲醇中水含量对产品气的影响分析

4．1．5 气提氮气用量分析

4．2 本章小结

第五章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

作者和导师简介