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%。