摘要:该文利用AspenPlus软件建立了低温甲醇洗工艺H2S和CO2吸收塔模型,模拟结果与某厂低温甲醇洗工艺数据吻合。利用AspenPlus分析工具对H2S和CO2吸收塔洗涤甲醇的流量、温度进行灵敏度分析,明确了洗涤甲醇的流量、温度与净化气中H2S、CO2浓度之间关系,为现有技术和工艺的改进提供了可靠的理论依据。确定了工艺的最优生产条件并进行了能量分析,在最优生产条件下H2S和CO2洗涤过程贫甲醇流量减少了900kmol/h,系统冷量节省了2.1675×108kJ/h。关键词:流程模拟低温甲醇洗Aspen优化低温甲醇洗H2S和CO2吸收塔流程模拟与优化李希龙(中国石化巴陵石油化工有限公司,湖南岳阳414003)收稿日期:2022-08-26作者简介:李希龙,硕士,助理工程师。2020年毕业于西北大学化学工程专业,目前主要从事煤化工生产工作。低温甲醇洗是20世纪50年代德国Linde公司和Lurgi公司联合开发的一种气体净化工艺[1]。该工艺是以冷甲醇为吸收剂,利用不同物质在低温甲醇中溶解度差异的特性选择性脱除原料气中杂质组分的技术手段[2]。不同物质在低温甲醇中先后脱除顺序为(水、氨、氢氰酸)>>(硫化氢、羰基硫)>>二氧化碳>>甲烷>一氧化碳>氮气>氢气。低温甲醇洗工艺技术成熟,净化度高,选择性好,被广泛应用于合成氨、煤制甲醇、工业制氢和天然气净化等大型工业化装置[3]。随着工业生产过程不断深入,需要对现存技术和工艺参数进行改进,经济、高效的计算机辅助模拟应运而生[4]。AspenPlus具有完备的物性数据库和全面的化工单元操作模型[5-6]。该文使用AspenPlus软件,参照某厂低温甲醇洗工艺的实际运行数据,模拟了低温甲醇洗H2S吸收塔和CO2吸收塔的工艺流程,并在此基础上利用AspenPlus分析工具对温度、甲醇流量及系统冷量进行了分析、优化。1H2S和CO2吸收塔流程模拟和参数设置1.1流程模拟低温甲醇洗工艺流程主要包括原料气冷却,H2S、CO2吸收,CO2闪蒸再生,H2S浓缩,甲醇热再生和甲醇/水分离等单元系统[7]。原料气组成见表1。该文采用AspenPlus软件中严格精馏模块(Radfrac)对H2S和CO2吸收塔流程进行模拟和优化,H2S和CO2吸收塔模拟流程见图1。经过煤粉气化和CO变换制得的粗煤气(流股GASIN),经换热冷却后(–27.5℃,2.9MPa)进入H2S吸收塔T-2201预洗段,粗煤气中的微量成分NH3被低温甲醇洗涤吸收,预洗后的工艺气经升气塔盘进入T-2201的主吸收段脱除H2S和COS等组分。预洗段和主吸收段的洗涤甲醇(富CO2甲醇)来自CO2吸收塔T-2202,经氨冷器E-2206换热冷却到–3...