低温甲醇洗co2捕集工艺计算机模拟与能耗分析李云

低温甲醇洗co2捕集工艺计算机模拟与能耗分析李云内容摘要：

SRPOLAR、 PRWS、 RKSMHVPRMHV2 七种 状态方程 模型，对每个热力学模型模拟后的计算结果进行了分析对比，得到误差最小的模型。 参考文献中得出的结果，选用每个流程单元适用的模型，如表 21所示。 表 21 流程分块的热力学模型选择 流程单元 热力学模型 吸收单元 SRPOLAR 闪蒸与氮气吹脱单元 RKASPEN 甲醇再生单元 PSRK 低温甲醇洗工艺全流程模拟 对三个单元用不同的热力学模型分别模拟。 由于这三个单元均采用的是计算方法比较接近的状态方程法，并且文献 [15]中曾对相邻模块使用不同模型的前后流股数据进行比较，计算结果间的 差别很小，符合工程上的计算要求。 所以本文 将上述的各部分单元塔段连接起来进行计算，模拟图如图 21 所示。 在物流 111 与物流 111A处进行了人为的流股断裂，这样做是为了使流程能够顺利调通运行，并不影响整个流程的流股数据。 可将物流 111 与 111A看做是同一物流。 图 21 低温甲醇洗全流程模拟 3. 结果与讨论 模拟 低温甲醇洗工艺 简化流程 ， 其中各个单元 与文献原数据对比列于表 31，表 32，表 33。 表 31 CO2吸收单元模拟结果与文献数据对比表 流股 104 105 106 模拟结果 文献数据 模拟结果 文献数据 模拟结果 文献数据 CH4O CO2 2528 H2 N2 H2O CO 温度 , ℃ 注：以上数据为摩尔流量，单位 kmol/h。 对比结果表明 ：在 CO2吸收塔得到的气体流股中，其甲醇与 CO2流量均略小于文献值，其他组分流量与文献数据大致相同。 CO2吸收塔模拟结果比实际工艺的脱碳效果好。 表 32 闪蒸与氮气 吹脱 单元模拟结果与文献数据对比表 流股 213 214 TAILGAS 模拟结果 文献数据 模拟结果 文献数据 模拟结果 文献数据 CH4O CO2 H2 N2 H2O CO 温度 , ℃ 注：图中数据皆为摩尔分率。 对比结果表明：闪蒸与氮气气提单元模拟结果与原数据相差不大。 表 33 甲醇再生单元模拟结果与文献数据对比表 流股 411 402 模拟结果 文献数据 模拟结果 文献数 据 CH4O CO2 H2 0 N2 H2O CO 温度 , ℃ 注：表中数据为摩尔流量， 单位 kmol/h。 对比结果表明：甲醇再生单元模拟结果与原数据相差不大。 进甲醇精馏塔的 CO2流量比原文 献要多一些，但几乎都从精馏塔塔顶精馏排出，故不影响流程脱碳结果。 表 34 出塔物流与流程要求的比较 物流 要求 ， % 计算值 ， % 106 CO2≤3 CO2= CO2 H2+CO≤ H2+CO= 注：以上数值皆为摩尔分率。 由表 34 可以看出，已选择的热力学模型为基础在 Aspen Plus 中建立的低温甲醇洗工艺，对于指定的进料条件可以模拟出原工艺数据，模拟效果。