低溫甲醇洗PSRK熱力學(xué)方程改進(jìn)與換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化.pdf

1、低溫甲醇洗工藝，溫度范圍為-62.6~137.9℃，壓力范圍為0.23-3.24 MPa，溫度壓力范圍跨度大，對(duì)描述此工藝過程的熱力學(xué)方程提出了較高要求。尤其是H2S/CO2吸收塔，溫度范圍在-16.4~-52.4℃，壓力在3 MPa左右，Aspen Plus工藝模擬中自帶的熱力學(xué)方程已經(jīng)無法準(zhǔn)確描述該工藝過程。因此，如何準(zhǔn)確模擬該工藝過程，對(duì)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)節(jié)并最終獲得合格產(chǎn)品，就顯得至關(guān)重要。
　　本文采用Aspen Pl

2、us軟件模擬實(shí)際生產(chǎn)中的低溫甲醇洗流程，其中熱力學(xué)方程采用PENG-ROB、PK-ASPEN、PSRK方程。通過前四個(gè)操作單元不同物性方程的模擬結(jié)果比較，選擇最接近生產(chǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的PSRK方程進(jìn)行修正，然后使用修正的PSRK方程再次模擬低溫甲醇洗前四個(gè)操作單元，模擬結(jié)果和實(shí)際數(shù)據(jù)較好吻合，關(guān)鍵流股中關(guān)鍵組分摩爾流量的相對(duì)誤差減小情況為：凈化氣中 CO2的相對(duì)誤差從64890.97％減小到277.74%；閃蒸汽中 CO2的相對(duì)誤差從14.1

3、5%減小到2.92%；閃蒸汽中H2的相對(duì)誤差從-17.20%減小到-3.98%；CO2氣中CO2的相對(duì)誤差從10.94%減小到0.18%；H2S富氣中H2S的相對(duì)誤差從-21.00%減小到-2.27%。使用 PENG-ROB、PK-ASPEN、PSRK方程對(duì)甲醇再生塔進(jìn)行模擬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PENG-ROB方程的模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)較好吻合。
　　低溫甲醇洗工藝循環(huán)回路多，全流程模擬不容易收斂。本文規(guī)定了7股撕裂物流，設(shè)置了2個(gè)收斂模

4、塊，并確定了模塊的收斂次序，使得低溫甲醇洗流程成功收斂，并修改了收斂算法相關(guān)參數(shù)，加速了收斂進(jìn)程，收斂速度提高了16.5倍。模擬結(jié)果顯示，關(guān)鍵流股中，CO2氣提氣溫度的相對(duì)誤差最大，為-1.49%，可認(rèn)為與實(shí)際數(shù)據(jù)相吻合。凈化氣中CO2組分流量的相對(duì)誤差最大，為303.23%，但凈化氣中CO2流量占總流量的摩爾比例為ppm級(jí)，不影響凈化氣的純度要求。
　　本文最后分析了實(shí)際生產(chǎn)中低溫甲醇洗的換熱網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)換熱網(wǎng)絡(luò)存在跨越夾點(diǎn)換熱和