低能耗半贫液多级再生低温甲醇洗建模与优化

发布时间：2021-03-28 02:43

　　低温甲醇洗是煤化工和煤制氢过程中脱除H₂S和CO₂等酸性气体的有效方法,然而溶剂再生过程可观的能量消耗限制了该技术的经济效益。在常规工艺基础上提出两种半贫液多级再生工艺,通过修正的PSRK物性方程对改进的工艺进行建模与优化。结果表明:相同原料变换气处理量时,可降低深冷和电能负荷最高达10.09%,贫甲醇循环量可减少达10.73%,较大程度解决了单位贫甲醇吸收效率较低、装置深冷负荷较高的问题。提出的工艺改进方案具有投资低、适用范围广等优点,可显著提升低温甲醇洗工艺的溶剂利用效率从而降低系统能耗,具有广泛的应用前景。 

【文章来源】：天然气化工（C1化学与化工）. 2020,45(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

常规低温甲醇洗工艺

1.2 改进的半贫液多级再生工艺在常规工艺基础上，为了配合多级再生工艺中半贫液较强的再生能力，取消由脱碳段直接去脱硫段的无硫甲醇，首先使脱碳段全部无硫甲醇经多级（中压、低压、真空闪蒸）再生后，再返回吸收塔并优选分配给脱碳段和脱硫段的流量比例，从而扩大了半贫液的循环量；将未变换气吸收塔的不含硫甲醇溶液送入变换气吸收塔脱硫段，可充分利用其吸收能力。改进的工艺通过增加真空闪蒸塔，在原中压、低压闪蒸的基础上对富碳甲醇进行深度再生；为达到尾气水洗塔的压力平衡要求，还需新增尾气压缩机。新工艺的示意图如图2，与常规工艺的区别在图中用虚线表示。

在常规工艺基础上，为了配合多级再生工艺中半贫液较强的再生能力，取消由脱碳段直接去脱硫段的无硫甲醇，首先使脱碳段全部无硫甲醇经多级（中压、低压、真空闪蒸）再生后，再返回吸收塔并优选分配给脱碳段和脱硫段的流量比例，从而扩大了半贫液的循环量；将未变换气吸收塔的不含硫甲醇溶液送入变换气吸收塔脱硫段，可充分利用其吸收能力。改进的工艺通过增加真空闪蒸塔，在原中压、低压闪蒸的基础上对富碳甲醇进行深度再生；为达到尾气水洗塔的压力平衡要求，还需新增尾气压缩机。新工艺的示意图如图2，与常规工艺的区别在图中用虚线表示。考虑真空闪蒸再生单元投资相对较高，本文同时提出了气提再生半贫液的低温甲醇洗工艺，工艺过程如图3所示，具体方案为在工艺中新增一个无硫甲醇气提塔以替代真空闪蒸，通过氮气气提使含碳甲醇再生为贫度更高的半贫甲醇，这样同样能够显著提高半贫液的吸收能力，减少贫循环甲醇的需求量。

【参考文献】：
期刊论文
[1]低温甲醇洗工艺甲醇脱硫稳态模拟与集成优化[J]. 孙玉玉,李凭力,岳昌海,李英栋,黄晶晶,周俊超,秦凤祥.  天然气化工（C1化学与化工）. 2019(05)
[2]低温甲醇洗吸收塔产出液再生过程模拟研究[J]. 贾欣,赵文星,王建成,鲍卫仁,常丽萍,王辉.  天然气化工（C1化学与化工）. 2019(03)
[3]低温甲醇洗PSRK热力学方程改进与全流程模拟[J]. 何杰,沈益,李美玲,刘华群,张雪梅.  化学工程. 2017(03)
[4]低温甲醇洗中压闪蒸系统的节能研究[J]. 屈艳莉.  化学工程. 2016(07)
[5]低温甲醇洗工艺中煤气脱硫过程的操作参数优化[J]. 姜殿臣,陈晓春.  化工进展. 2002(06)

硕士论文
[1]低温甲醇洗工艺的模拟与扩产改造方案研究[D]. 崔倩.大连理工大学 2016
[2]低温甲醇洗的模拟与热力学优化[D]. 杨声.大连理工大学 2014



本文编号：3104727