低温甲醇洗工艺流程模拟

本文利用PROⅡ软件中的PSRK状态方程建立低温甲醇洗工艺的全流程模拟计算,通过PSRK热力学模型中回归的二元交互作用参数及对体系液体焓值计算的修正,得到的低温甲醇工艺中各流股的温度、流量、组分及比热等模拟数据与工艺包吻合良好,且绝大部分偏差在±2%以内。整个系统的冷量偏差也仅为0.7%,修正后的PSRK状态方程应用于低温甲醇洗模拟计算,具有较高的准确性。     

低温甲醇洗PSRK热力学方程改进与全流程模拟

低温甲醇洗工艺广泛应用于酸性气体净化,但在Aspen Plus软件中,软件自带的热力学方程不能准确模拟该流程。为了提高热力学方程计算的精确度,文中首先使用Aspen Plus软件内置的PENG-ROB,PK-ASPEN,PSRK热力学方程,模拟低温甲醇洗工艺中的脱硫塔和脱碳塔。模拟结果表明:这3个方程的模拟结果和实际数据均存在差距,但PSRK方程的模拟结果和实际数据最接近。在此基础上,文中修正了PSRK方程中部分二元交互作用参数,修正后的PSRK方程能够准确模拟脱硫塔和脱碳塔,关键流股中关键组分的模拟结果与实际数据吻合良好。另外,为了增加模拟的实用性,文中设置了撕裂流股和收敛模块,模拟了低温甲醇洗全流程,为低温甲醇洗流程的设计计算提供了可靠的技术支持。     

基于非平衡级速率模型的低温甲醇洗吸收塔模拟研究

针对低温甲醇洗吸收塔的特点,建立了采用新物性计算方法的非平衡级速率模型,与传统采用PSRK(Predictive Soave-Redlich-Kwong)物性计算方法的平衡级模型模拟结果和实际生产数据进行对比,对低温甲醇洗吸收塔进行模拟研究。研究表明:通过采用新的物性计算方法并优化物性组分参数,非平衡级速率模型较好地反映了实际工况,证明该模型可以应用于低温甲醇洗系统的工艺计算、实际生产的模拟分析以及操作条件的优化,为此装置设计提供可靠技术支持。     

基于非平衡级模型的低温甲醇洗流程模拟

对于多级分离过程的模拟通常都采用平衡级模型,而实际化工过程的非理想性使其应用受到了很大限制。本文引入非平衡级模型,采用修正的PSRK物性方法用Aspen plus软件对低温甲醇洗流程的吸收塔及CO2解吸塔进行模拟研究,并将其模拟结果与平衡级模型作对比。该模型下对吸收塔及CO2解吸塔的模拟结果都与设计值吻合很好。并将该流程吸收塔的非平衡级模型计算结果与本文作者教研组前期工作中研究的吸收塔的非平衡级模型结果作对比。研究结果表明,非平衡级模型可以应用于低温甲醇洗流程的模拟计算,为低温甲醇洗流程的设计计算提供了可靠的技术支持。     

低温甲醇洗工艺的模拟及扩产改造的研究

某工厂低温甲醇洗工艺原料气分为2股,现有扩产的需求。为实现低温甲醇洗工艺扩产目的,采用Aspen Plus软件基于PSRK物性方法对工艺的实际工况进行了模拟,得到的模拟值与实际值较为符合,从而确定了PSRK为低温甲醇洗工艺模拟的物性方法。在此基础上提出了一种改造方案:新增2台换热器用来预冷原料气;新增氮气汽提塔用来汽提吸收塔甲醇所溶解的酸性气体,甲醇的温度和甲醇中CO2的摩尔分数得以降低,因此甲醇的吸收能力有了明显提高;新增1台进料泵用于输送汽提后的甲醇到吸收塔。同时通过灵敏度分析确定出了改造工艺的最优参数:N2进料量为300 kmol/h,理论板数为7,分流比为0. 020。经过以上改造,各产品流股均符合工艺要求,达到扩产20%的目的。对改造后工艺的操作弹性做进一步分析表明最大扩产幅度可达26%,为实际扩产提供了一定裕度。     

低温甲醇洗吸收塔的计算机模拟

应用PRO/II工程模拟软件对某60万t/a煤气化制甲醇项目低温甲醇洗酸性气体吸收塔进行了模拟,通过对比不同热力学模型的模拟结果,明确了H2-CO2-CH3OH三元体系偏离高压和低温条件下的气液平衡是模拟误差较大的原因.将修正后的SRK-SIMSCI热力学模型用于吸收塔的计算,结果表明,该模型能够较好地反映该工艺装置的实际操作状况.     

低温甲醇洗吸收塔模拟及内件优化设计

吸收塔是低温甲醇洗工艺中的核心设备,内件对吸收塔性能至关重要。本文采用规整填料替代以往设计中四溢流塔盘,降低塔径和塔高,以优化设计、节省投资;采用Aspen Plus和DRP软件分别对低温甲醇洗吸收塔工艺参数和塔内件进行模拟和对比;在流程工艺模拟基础上对吸收塔进行水力学计算。模拟计算结果表明,采用规整填料比四溢流塔盘具有优势。     

低温甲醇洗H_2S吸收塔和CO_2吸收塔流程模拟

低温甲醇洗工艺是酸性原料气净化的重要工艺之一,其中H_2S吸收塔和CO_2吸收塔的操作温度范围为-51.5～-18.0℃,操作压力范围为2.8～3.4 MPa,需要一个精确的热力学方程来描述物系的气液平衡状态。本文发现PSRK方程能较好的描述该过程,并通过设置撕裂物流,完成了四塔串联的收敛计算,对现有工艺的生产优化、新工艺塔内件的设计和换热器的设计,都具有十分重要的指导意义。     

低温甲醇洗酸性气体吸收塔模拟分析

利用PRO/Ⅱ软件对低温甲醇洗工艺中的酸性气体吸收塔进行了模拟,选用NRTL热力学模型,在成功模拟的基础上对吸收塔的3个操作变量——甲醇温度、甲醇流量、分流分率分别进行了灵敏度分析,并进行了吸收塔液气比的优化分析。     

低温甲醇洗吸收塔工艺模拟与过程参数优化

低温甲醇洗汽液平衡数据的测定难度大,而文献报道又极少。利用ASPEN PLUS软件,采用UNIFAC基团贡献法预测该体系汽液平衡,建立了低温甲醇洗吸收塔的过程模拟。模拟结果表明,该模型能够较好地反映该工艺装置的实际操作状况。在此基础上,考查了甲醇流量以及甲醇温度等参数对分离过程的影响,获得了低温甲醇吸收塔的最佳工艺参数。