低溫甲醇洗co2捕集工藝計算機模擬與能耗分析李云(編輯修改稿)
2024-11-23 08:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 SRPOLAR、 PRWS、 RKSMHVPRMHV2 七種 狀態(tài)方程 模型，對每個熱力學模型模擬后的計算結果進行了分析對比，得到誤差最小的模型。參考文獻中得出的結果，選用每個流程單元適用的模型，如表 21所示 。 表 21 流程分塊的熱力學模型選擇 流程單元 熱力學模型 吸收單元 SRPOLAR 閃蒸與氮氣吹脫單元 RKASPEN 甲醇再生單元 PSRK 低溫甲醇洗工藝全流程模擬 對三個單元用不同的熱力學模型分別模擬。 由于這三個單元均采用的是計算方法比較接近的狀態(tài)方程法，并且文獻 [15]中曾對相鄰模塊使用不同模型的前后流股數(shù)據(jù)進行比較，計算結果間的 差別很小，符合工程上的計算要求。所以本文 將上述的各部分單元塔段連接起來進行計算，模擬圖如圖 21 所示 。 在物流 111 與物流 111A處進行了人為的流股斷裂，這樣做是為了使流程能夠順利調(diào)通運行，并不影響整個流程的流股數(shù)據(jù)。可將物流 111 與 111A看做是同一物流。 圖 21 低溫甲醇洗全流程模擬 3. 結果與討論 模擬 低溫甲醇洗工藝 簡化流程 ， 其中各個單元 與文獻原數(shù)據(jù)對比列于表 31，表 32，表 33。 表 31 CO2吸收單元模擬結果與文獻數(shù)據(jù)對比表 流股 104 105 106 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) CH4O CO2 2528 H2 N2 H2O CO 溫度 , ℃ 注：以上數(shù)據(jù)為摩爾流量，單位 kmol/h。 對比結果表明 ：在 CO2吸收塔得到的氣體流股中，其甲醇與 CO2流量均略小于文獻值，其他組分流量與文獻數(shù)據(jù)大致相同。 CO2吸收塔模擬結果比實際工藝的脫碳效果好。 表 32 閃蒸與氮氣 吹脫 單元模擬結果與文獻數(shù)據(jù)對比表 流股 213 214 TAILGAS 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) CH4O CO2 H2 N2 H2O CO 溫度 , ℃ 注：圖中數(shù)據(jù)皆為摩爾分率。 對比結果表明：閃蒸與氮氣氣提單元模擬結果與原數(shù)據(jù)相差不大。 表 33 甲醇再生單元模擬結果與文獻數(shù)據(jù)對比表 流股 411 402 模擬結果 文獻數(shù)據(jù) 模擬結果 文獻數(shù) 據(jù) CH4O CO2 H2 0 N2 H2O CO 溫度 , ℃ 注：表中數(shù)據(jù)為摩爾流量， 單位 kmol/h。 對比結果表明：甲醇再生單元模擬結果與原數(shù)據(jù)相差不大。進甲醇精餾塔的 CO2流量比原文 獻要多一些，但幾乎都從精餾塔塔頂精餾排出，故不影響流程脫碳結果。 表 34 出塔物流與流程要求的比較 物流 要求 ， % 計算值 ， % 106 CO2≤3 CO2= CO2 H2+CO≤ H2+CO= 注：以上數(shù)值皆為摩爾分率。 由表 34 可以看出，已選擇的熱力學模型為基礎在 Aspen Plus 中建立的低溫甲醇洗工藝，對于指定的進料條件可以模擬出原工藝數(shù)據(jù)，模擬效果
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