活化MDEA法沼氣脫碳工藝模擬與優(yōu)化.pdf

1、當(dāng)前，沼氣的利用仍然以低品位的直燃熱為主。在化石能源日趨枯竭的威脅和全球氣候變化的影響下，人們開(kāi)始探索沼氣的中高端利用途徑，凈化提純后的沼氣可用作管道天然氣或用作汽車(chē)燃料。沼氣中的CO2含量高達(dá)30~40v/v％，經(jīng)過(guò)凈化CO2含量需達(dá)到3v/v%以下才能滿足車(chē)用天然氣的標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)各種脫碳方法進(jìn)行比較，并根據(jù)沼氣的特點(diǎn)，采用活化MDEA法沼氣脫碳工藝，對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行了模擬和優(yōu)化。
　　本研究通過(guò)采用Aspen Hysys軟件，以

2、日產(chǎn)10萬(wàn)m3/天的沼氣為對(duì)象，建立活化MDEA法脫碳基本工藝的模擬流程。采用35wt%MDEA+3.5wt%PZ為吸收液吸收沼氣中CO2，目標(biāo)是使產(chǎn)品氣中CO2含量達(dá)到2.5v/v%以下。計(jì)算得出各操作單元的相關(guān)參數(shù)和流股的物料平衡計(jì)算結(jié)果及能量平衡計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明在合理的操作參數(shù)范圍內(nèi)，以活化MDEA法脫除沼氣中的CO2來(lái)滿足車(chē)用天然氣標(biāo)準(zhǔn)要求是可行的。
　　對(duì)工藝流程中主要操作參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，得出脫碳效果及系統(tǒng)能耗隨工

3、藝參數(shù)的變化規(guī)律，通過(guò)分析給出了最佳操作參數(shù)建議。確定了對(duì)系統(tǒng)能耗影響顯著的兩個(gè)操作因素：（1）胺液循環(huán)量；（2）貧液出再生塔溫度與富液進(jìn)再生塔溫度之差。
　　為探索節(jié)能的脫碳途徑，提出三種改進(jìn)流程：（1）兩段吸收—兩段解吸流程；（2）再生氣冷凝液與貧液匯流流程；（3）在吸收塔底部抽出部分吸收液以內(nèi)冷卻降溫。兩段吸收—兩段解吸工藝流程無(wú)法達(dá)到降低系統(tǒng)能耗的目的。再生氣冷凝液與貧液匯流流程，使再沸器、貧胺冷卻器、再生塔頂冷凝器的熱負(fù)