文档介绍：东南大学
硕士学位论文
低供热源变压再生脱碳新工艺的模拟与优化
姓名:何安宇
申请学位级别:硕士
专业:化工工艺与新材料
指导教师:肖国民;王祥云
20040401
摘要南化集团研究院开发的低供热源变压再生脱碳新工艺具有创新性、工业可及降低操作费用之目的件的使用可以使脱碳系统能力提高,净化气中考跎伲佣构こ靠性、节能显著、投资省和经济效益显著等特点。本课题针对此工艺流程,采用镅院虵,以南化集团研究院开发的空间位阻胺催化热钾碱工艺的气液传质模型为基础内核,采用工厂实测数据作为热力学及动力学数据,选择尽可能准确的反应器模型,通过反应动力学方程将其与反应流体力学、传热传质模型相结合,同时借鉴国外研究方法,并结合低供热源变压再生脱碳新工艺流程自身的特点,开发出了独特的模拟优化软件一,使计算精度优于国外主要的软件系统。该软件系统主要由两部分组成:其一为新工艺流程设计计算软件包,通过计算,寻找到投资最低,节省能耗和降低净化气康淖罹霉ひ辗桨福其二为现行工厂的调优软件包,即在现有生产装置上缦钟兴峁固盍细叨等条件下绾胃谋洳僮鞑问偈瓜低炒锏浇档湍芎暮途换衏:浚该软件的功能强,人机界面好,使用方便。既能为当前工况提供优化操作方案和步骤,,既可求出优化目标方案,也可成为生产操作常规使用的辅助的操作工具。在工厂运行结果表明:能通过模拟计算分析找出挖掘系统潜力,克服操作中的不稳定现象,使低供热源变压再生脱碳新工艺得到更好地发挥。该软成本降低。东南大学工程硕士学位论文
甔瓵甀甌:Ⅱ
研究生签名:——导师签名:——曰期:——东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼东南太学工程硕士学位论文
、再生气:纯度高、溶液价格便宜等优点,但再生热耗高是其主要韵缺点,量。该系统再生塔底采用两台再沸器,工艺气体先进入第一台再沸器,对再生塔顶排热钾碱工艺之一,用于合成气、天然气、氢气等气体韵净化。迄今为止,世界上各种类型的热钾碱脱碳装置已逾千套,我国约有%的大中型合成氨厂采用该工艺,被公认为最为成熟、高效和经济的工艺过程之一。,其工艺原理是:在加压下,利用含有活化剂Ⅱ乙醇胺、氨基乙酸等奶妓钾溶液对气体中的二氧化碳进行吸收,使气体得至Ⅱ净化:吸收富液通过减压和加热,解吸出吸收的二氧化碳,增压冷却后重新用于吸收。该工艺具有溶液吸收能力强、净热耗以埔话阄//。Ⅲ热钾碱脱碳工艺的能量消耗主要在对再生塔底再沸器中的溶液进行加热,以产生气提蒸汽,使溶液中吸收的。解析出来。在合成氨厂,出于工艺的需要,工艺气体斜ズ退羝慕换黄。在进入净化系统的吸收塔之前必须冷却到℃左右,所以尽可能的利用这部分热量中的低品位部分,就能够达到降低能耗之目的。针对这个闯题,国内外开发出各种新技术、新工艺以求降低再生热耗。年代末,该公司已收购了本菲尔公司7⒘说腿群热钾碱脱碳工艺。业钉该工艺利用热压缩杌羝缟淦或机械压缩机对贫液进行抽吸,使其减压闪蒸,闪蒸出的蒸汽压缩后直接作为再生塔的气提蒸汽,以节约外供热气的冷凝水进行加热,以产生蒸汽,用于驱动蒸汽喷射器,使贫液减压闪蒸;然后再进入第二台再沸器,加热碳酸钾溶液,使其产生气提蒸汽,用于溶液再生。贫液闪蒸出来的蒸汽与动力蒸汽一道直接进入再生塔,作为气提蒸汽。该工艺的特点是:俜衅骰蝗让婊跎伲挥性吹娜种捎谕獠抗┤燃跎伲兑豪淙吹母汉梢蚕嘤档汀最初,—工艺采用的是单级喷射器系统,这一系统可以节约能耗约‰是目前世界上广泛使用的脱碳工艺獠抗┤燃跎伲东南大学工程硕士学位论文
能耗可降至痬:;采用机械压缩系统,能耗可降至—/!将通常由塔顶蒸汽带出的热量贮存于溶液中,使其温度升高,使主塔帖%的供热接着,采用了多级喷射器系统,“”热回收率增加到%,而投资仅增加约ァW罱设计越来越多的采用机械压缩系统,其再生热耗可节约%~%。权衡压缩机增加的费用与再沸器和酸性气体冷凝器减少的费用