适于含碳伴生气处理的低温深冷回收工艺改进

发布时间：2021-06-21 18:56

　　针对某天然气处理厂低温深冷工艺,采用Aspen Hysys软件设计低温萃取精馏改进工艺,进行塔板总数、原料进料位置、添加剂进料位置以及添加剂的优化。结果表明:纯组分和混合组分添加剂低温萃取精馏工艺均可实现95%纯度二氧化碳和96%纯度乙烷的双回收;以年总成本优选出的最佳低温萃取精馏工艺,与现役低温深冷工艺相比,乙烷产品的纯度提高了24.3%,年总成本降低了2.54%;设计的添加剂循环流程实现了添加剂的循环利用,虽然与现役流程相比能耗和年总成本均有所提高,但流程简便且确保乙烷产品纯度达到96%。设计的低温萃取精馏改进工艺用于CO₂驱伴生气处理是有效且高效的。 

【文章来源】：中国石油大学学报(自然科学版). 2020,44(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

不同压力下CO2-C2H6体系的三维相图

采用PR状态方程进行CO2-C2H6共沸特性分析。图1为压力为2.8 MPa时,CO2-C2H6体系的T-xy相图。由图1可以看出,随着精馏温度降低到-13.5 ℃时,CO2-C2H6体系出现了共沸点,此时形成CO2-C2H6共沸物且摩尔组成为0.678 CO2和0.322 C2H6。共沸物是两组分或多组分的液体混合物,在恒定压力下沸腾,此时气相与液相有完全相同的组分与沸点,不能通过常规的精馏或分馏方法[13]进行分离。1.2 CO2-C2H6共沸物分离方法选取

萃取精馏法[16-18]是将添加剂通入萃取精馏塔,通过改变共沸物组分的相对挥发度,即添加剂对重组分的相互作用力大于对轻组分的相互作用力,优先把一种组分从塔底分离出来,另一种组分作为高纯馏出物,达到共沸物分离的目的。根据相似相容的原则,选取乙烷的同系物作为添加剂,可以直接获取添加剂且避免杂质的加入。Hong等[19]提供了n-C5H12-CO2-C2H6的相平衡数据,且n-C5H12与CO2-C2H6共沸成分有足够的沸点差,采用Aspen Plus软件分析n-C5H12作为添加剂的萃取效果。图3为压力p=2.8 MPa时,添加剂n-C5H12的物质的量分数对CO2-C2H6体系的气液平衡的影响。由图3可知,随着n-C5H12物质的量分数增加,二氧化碳与乙烷的相对挥发度增大(图3中黑线箭头所示);当n-C5H12的物质的量分数为0.19时,CO2-C2H6体系的共沸点消失,便可得到高纯度的二氧化碳和乙烷产品。可见,萃取精馏法适用于CO2-C2H6共沸物的分离。1.2.3 萃取精馏法的添加剂分析

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3241222