胺法脱碳系统再生能耗

胺法脱碳系统最大的缺陷是再生能耗高,流程参数优化是降低再生能耗的有效途径。为了解再生操作参数对再生能耗的影响,通过再生塔实验台对醇胺吸收剂在不同再生工艺参数下的再生特性进行实验研究。实验内容包括富液CO₂担载量、富液进料温度、再沸器温度、再生压强及胺的种类因素对再生能耗及再生速率的影响,并分析了显热、潜热的变化规律。应用Aspen Plus 基于速率模型对再生过程进行了模拟研究。研究结果表明:提高富液CO₂担载量和富液进料温度能有效降低再生能耗。增大再沸器温度及再生压强反而增大再生能耗。一乙醇胺(MEA)再生能耗较高,混入甲基二乙醇胺(MDEA)能够显著降低能耗。提高富液CO₂担载量和再沸器的温度可以加快CO₂再生速率。     

溶剂再生系统的流程模拟与优化

采用PRO/Ⅱ流程模拟软件、选用胺工艺包对某厂溶剂再生系统进行模拟,重点分析了再生塔进料位置、进料温度、操作压力及回流温度对系统能耗的影响,并得到优化的工艺操作参数:进料位置为第3块塔板,进料温度98℃,操作压力0.08 MPa(G),回流温度40℃。优化调整后,再生塔塔顶冷凝器和塔底再沸器负荷较模拟前下降了0.49 MW。     

醇胺法脱除硫化氢工艺中胺再生塔节能研究

以某厂6.5×10~4 t/a硫磺回收项目为研究对象,针对炼油厂醇胺法脱除硫化氢工艺中吸收剂甲基二乙醇胺(MDEA)再生塔的节能开展研究。应用蒸汽压缩式热泵技术,建立了胺再生塔的热泵精馏工艺流程。采用流程模拟软件AspenPlus进行模拟计算,考察了塔板数、再沸比和压缩比等参数对胺液再生工艺的影响,并在保证解吸效果的条件下,以能耗最低为目标,对此过程进行工艺及节能优化。结果表明:与常规精馏相比,热泵精馏工艺的加热能耗与冷却能耗分别减少24.14%和71.10%,显著地降低能耗、提升经济效益。     

基于双塔再生模型制氢尾气脱碳工艺研究与节能优化

为了降低溶液再生能耗,对中石化某7 000 kmol/h制氢尾气脱碳工程,采用传递现象速率为基础的蒸馏模拟技术的Ratebased方法对吸收塔、解吸塔进行模拟计算,开发了双塔再生苯菲尔脱碳工艺。研究表明,针对苯费尔脱碳工艺流程中塔设备单元,在保证吸收、再生效果以及塔不发生液泛的前提下,选择合适的理论板数、填料高度以及塔直径,可提高塔设备的效率;选择合适的工艺操作参数,可降低脱碳能耗。在工艺模拟基础上,开发了节能优化方案,将冷凝回水和补充水直接加入冷贫液作为高温贫液的冷却介质,可降低整个脱碳工艺能耗。经过节能工艺优化后,气体净化度提高,再生能耗以及整个工艺的冷凝总量降低。其中,再生出来的二氧化碳量增加了2.48%,即净化气中二氧化碳量只相当于未节能工艺净化气中的56.96%;再生单位二氧化碳溶液所需加热量降低了2.63%左右,整个脱碳工艺流程脱除单位二氧化碳冷凝量降低2.20%。     

浅谈天然气脱硫装置胺液再生系统的能耗优化

通过研究天然气脱硫装置胺液再生系统的影响因素,分析原料气处理量、塔顶压力、蒸汽用量、塔底温度等参数的相互制约因素,摸索和优化再生系统工艺参数,降低装置能耗,保证装置安稳、长、满、优高效运行。     

MRU再生塔再沸器的工程设计

立式热虹吸式再沸器具有传热系数大、投资低、结构紧凑较小等优点,将其作为MRU再生塔再沸器的首选方案。介绍了再沸器的工作原理,并确定了相关参数,采用Aspen EDR软件对其进行设计,结果表明:再沸器在不同的静压头值下,均能满足设计要求,且运行稳定;再沸器管程进出口压降满足设计要求。本工程设计可供相关人员使用EDR设计再沸器时作为参考。     

燃煤烟气胺法脱碳MVR再生系统关键参数及能耗分析

针对燃烧后胺法脱碳工艺再生能耗高的问题,本文将机械蒸汽再压缩（mechanical vapor recompression,MVR）节能技术与胺法再生工艺集成,建立燃煤烟气胺法脱碳MVR再生系统。采用速率基非平衡模型,以再生能耗为目标函数,对影响再生系统能耗的关键工艺参数进行考察,分析其对MVR再生系统的影响规律。结果表明,MVR技术在燃煤烟气胺法脱碳再生系统中表现出良好的节能效果,但最终节能效率应低于41.3%;在0.35～0.55mol/mol范围内增加富液CO₂担载量以及从90℃到115℃提升进塔温度,再生能耗快速降低;增加再生塔压力,MVR再生系统的再生能耗亦呈下降趋势,再生塔压力控制在2atm以下较为合适;降低闪蒸压力,压缩机能耗不断增加,再沸器能耗快速降低,闪蒸压力的合理取值区间为0.9～1.0atm;降低塔顶冷凝器温度从70℃到20℃,再生能耗略微增加,CO₂气体纯度提高。     

煤制合成氨低温甲醇洗工艺优化模拟研究

利用Aspen Plus软件,选用PC-SAFT热力学方程,对某合成氨厂低温甲醇洗工艺进行全流程模拟。通过优化H_2S浓缩塔和N_2气提塔、热再生塔和甲醇/水分离塔等的操作参数,降低装置运行能耗。     

Aspen HYSYS对胺法脱碳再生工艺模拟的适用性

为分析Aspen HYSYS软件模拟的可靠度,进一步确定HYSYS软件在胺法脱碳再生工艺中的适用性,基于自主设计搭建的胺法脱碳中试试验装置,建立相应的HYSYS软件稳态仿真模型,对不同原料气气质、胺液流量、胺液配方、再生压力、再生温度下的胺液解吸率及再生能耗进行模拟、误差计算,分析HYSYS软件在胺法脱碳再生工艺中的适用性。研究结果表明,利用HYSYS软件模拟胺法脱碳过程中的再生工艺时,模拟结果随工艺参数的变化规律与试验结果总体保持一致,除个别不利于再生的工艺参数外,HYSYS软件的模拟适用性均较好;HYSYS软件中影响再生效果的5个工艺参数对模拟适用性影响较大的是再生压力,MDEA+MEA和TEA+MEA两种不同配方影响较小。另外,对再生能耗模拟误差影响较大的是再生温度,在一定塔底压力下,再生温度存在一个转折点,高于该温度时,再生能耗大幅度增加。本次验证过程中,再生温度115℃左右为一个转折点,但HYSYS软件的总体模拟能耗适应性均较差。     

塔克哈克斯脱硫再生系统的改进

增加了预混喷嘴和配套设施,对脱硫再生方式和尾气处理方式进行改进。降低了空压机运行能耗,提升了再生空气中氧的利用率;将再生尾气回兑到脱硫塔出口煤气管道中,消除了尾气排放对大气环境的不利影响。     

基于响应面的天然气三甘醇脱水装置用能优化

运用流程模拟软件HYSYS建立三甘醇(TEG)脱水装置的工艺模型,选择循环量qV、再生温度tr和三甘醇富液进塔温度ti作为主要参数,基于响应面方法(RSM)建立脱水装置能耗的二次显式模型。对响应面模型的显著性和三维图进行分析,结果表明:循环量、再生温度和富液进塔温度对装置能耗影响显著,影响程度为:循环量富液进塔温度再生温度;在对能耗的共同影响中,循环量和再生温度、循环量和富液进塔温度交互作用显著而再生温度和富液进塔温度间交互作用可以忽略。以吸收塔出口气体水露点满足GB17820—2012为约束条件,对模型进行最优化求解得到最优操作条件为:循环量400 L/h、再生温度199.8℃、富液进塔温度130℃,在此条件下理论能耗可下降48.3%,具有显著的节能效果。     

基于响应曲面法的高炉煤气CO2吸收工艺参数优化

工艺参数优化是降低碳捕集系统再生能耗的有效途径之一.以高炉煤气醇胺溶液吸收CO2捕集系统为研究对象,将Aspen Plus与响应曲面法(RSM)相结合,研究贫液温度、贫液负荷、再生塔压力对碳捕集系统再生能耗的影响.在此基础上以Aspen Plus模拟数据为样本,并以样本中的再生能耗为响应值,利用响应曲面法建立数学模型,...     

有效降低胺液再生装置能耗分析

介绍了中国石化济南炼化公司胺液再生装置,并对其进行能耗分析,总结其能耗影响大的因素主要有胺液浓度、胺液温度、热稳态盐等,并通过一定的改进措施发现,调整再生塔适当的回流比、适当的胺液温度并保持一定的胺液浓度、降低杂质及热稳态盐含量都有利于装置能耗的降低.     

丁二烯抽提装置乙腈精制再生技术开发

开发了一种新的乙腈精制再生技术,适用于乙腈法丁二烯抽提装置,新工艺在原有水洗回收流程基础上加入变压精馏,可将再生乙腈纯度(质量分数)由80%提高到95%,同时脱除乙腈中重组分和氨等杂质。采用ASPEN流程模拟,确定乙腈变压精馏各塔的工艺参数和设备参数。该技术连续精制再生能力为30 kt/a,装置综合能耗(标油)59.36 kg/t产品乙腈,每吨产品乙腈再生操作费用150元;装置批量再生费用7.5万元,再生周期6 d。     

具有中间水道的废水再生循环水网络的优化

考虑废水再生循环的水网络,可以最大限度地减少系统的新鲜水消耗和废水排放量,具有中间水道的水网络结构,可以有效地提高系统的柔性,本文建立了具有中间水道的废水再生循环水网络的超结构,提出了网络优化的数学模型。由于该最优网络涉及多参数的优化,本文采用了分步优化的策略,根据各参数的相对重要性,依次对新鲜水消耗量、再生水流率和再生负荷进行优化。计算实例表明,本文建立的方法是有效的。     

基于ProTreat建模的脱硫再生塔工艺参数研究

依据中东某天然气脱硫装置的净化工艺和操作参数,采用Pro Treat软件建模和模拟,研究了脱硫工艺中再生塔的工艺参数。结果表明:再沸器负荷和富胺溶液进再生塔温度是影响贫胺溶液再生质量的主要因素。这两者对再生塔内温度分布的影响以及对胺液的再生质量的影响机理是不同的,提高再沸器负荷对再生塔内的每个塔板处的温度均有影响,而富胺溶液进塔温度升高只对入口塔板处的温度有显著影响,而对再生塔的中部和底部塔板温度几乎没有影响。提高再沸器负荷和富胺溶液进再生塔温度均能增大回流比和汽提比,改善贫液再生质量。     

胺液再生装置节能措施的选择与应用

介绍了炼化企业上游生产装置脱硫单元配套的胺液再生装置的工艺流程和能耗结构，分析了胺液再生装置的主要用能点和余热特点，详细介绍了某原料油年处理量1 800 kt的联合装置配套的胺液再生装置的节能改造情况。通过采取重油催化分馏塔顶循与再生塔热联合、将乏汽作为再生塔热源、对高温凝结水进行综合利用等措施，可增加经济效益1 496万元/a，节能效果显著。     

新型热源塔溶液再生系统非稳态特性分析与实验研究

针对热源塔冬季运行时存在的吸湿问题,构建了一种新型热源塔溶液再生系统并对其进行实验测试。考虑到系统在初始运行时需要建立平衡的温度场且系统运行时存在溶液不断变浓的现象,对该溶液再生系统启动时的非稳态特性进行了研究,获取了各运行参数随初始运行次数的变化规律,同时对不同浓度下各运行参数变化规律进行了实验分析。实验结果表明:初始开机运行后,随着运行次数的增多,在总运行水量保持不变的情况下,单次运行所需电量呈下降趋势,冷凝水量呈上升趋势,最终系统趋于稳定。随着溶液浓度的变化,系统再生效率存在先增加后降低的趋势,当溶液浓度达到18.5%时出现最佳值,此时再生效率为4.28 kg/(kW·h),再生速率为749 kg/d,再生百分比为14%。该装置将溶液的真空沸腾过程和冷凝过程融合在一起,系统能耗大大降低,具有较好的节能效果。     

新型热源塔溶液再生系统非稳态特性分析与实验研究

针对热源塔冬季运行时存在的吸湿问题,构建了一种新型热源塔溶液再生系统并对其进行实验测试。考虑到系统在初始运行时需要建立平衡的温度场且系统运行时存在溶液不断变浓的现象,对该溶液再生系统启动时的非稳态特性进行了研究,获取了各运行参数随初始运行次数的变化规律,同时对不同浓度下各运行参数变化规律进行了实验分析。实验结果表明：初始开机运行后,随着运行次数的增多,在总运行水量保持不变的情况下,单次运行所需电量呈下降趋势,冷凝水量呈上升趋势,最终系统趋于稳定。随着溶液浓度的变化,系统再生效率存在先增加后降低的趋势,当溶液浓度达到18.5%时出现最佳值,此时再生效率为4.28 kg/(kW·h),再生速率为749 kg/d,再生百分比为14%。该装置将溶液的真空沸腾过程和冷凝过程融合在一起,系统能耗大大降低,具有较好的节能效果。     

螯合树脂塔再生操作优化

新疆华泰重化工有限责任公司采用螯合树脂塔进行二次盐水精制,在按厂家给定的螯合树脂塔再生步骤操作运行中出现了一些影响生产安全平稳运行的问题,这些问题通过优化操作得到解决。