低温甲醇洗吸收塔工艺模拟与过程参数优化
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
低温甲醇洗工艺系统通常用于气体处理过程中的脱硫和脱水。
为了提高低温甲醇洗工艺系统的效率和性能，可以采取以下优化改进措施：
1. 优化液气分离装置：液气分离是低温甲醇洗工艺系统中的关键步骤，直接影响设备的效率。
可以通过调整分离器的结构和尺寸，增加液气分离的面积和时间，减少甲醇的损失和气体中的残余物质。
2. 改进甲醇回收系统：甲醇的回收对工艺系统的经济性和环境友好性有重要影响。
可以采用高效的甲醇回收装置，如吸附法和凝析法，提高甲醇的回收率和纯度，减少资源的浪费和环境污染。
3. 优化冷却系统：低温甲醇洗工艺中，冷却是消耗能量的主要环节。
可以采用先进的冷却技术和装置，如换热器和冷凝器等，提高冷却效率，减少能耗和运行成本。
4. 进一步降低系统压力：降低系统压力可以改善低温甲醇洗工艺的效率和性能。
可以通过优化设备和系统的设计，减小阻力损失和泄漏，降低系统压力，提高气体和液体的流动性和洗涤效果。
5. 加强监控和控制系统：合理的监控和控制系统对于低温甲醇洗工艺的稳定运行和高效性能至关重要。
可以采用先进的自动化仪表和控制系统，实时监测关键参数，及时调整操作条件和控制策略，保持系统的稳定性和优化效果。
6. 强化维护和保养工作：定期的维护和保养可以延长设备的使用寿命，提高设备的效率和性能稳定性。
可以制定详细的维护计划和保养流程，包括设备的清洁、检修和更换关键部件等，确保设备的正常运行和优化效果。
通过以上优化改进措施，可以提高低温甲醇洗工艺系统的效率和性能，减少能耗和资源浪费，同时改善工艺过程的环境友好性，实现经济和环境的双重效益。
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施低温甲醇洗工艺是一种常用的气体净化工艺，主要用于去除天然气中的硫化氢、二硫化碳和一氧化碳等有害成分。
在实际应用中，还存在一些问题，例如甲醇利用率低、甲醇回收不完全、设备占地面积大等。
为了解决这些问题，可以采取以下优化改进措施：1. 优化设备结构：通过改变低温甲醇洗工艺系统的设备结构，如增加洗涤塔的板数、增大塔径等，可以增加气液接触时间，提高洗涤效果。
2. 加强物料配送管理：甲醇是低温甲醇洗工艺的主要消耗品，合理管理甲醇的配送和使用，可以提高甲醇利用率。
可以通过建立完善的甲醇管网系统，实现甲醇的有效回收和再利用。
3. 优化工艺参数：合理调节低温甲醇洗工艺的工艺参数，如洗涤塔的操作温度、压力和流量等，可以提高洗涤效果，降低甲醇的损耗。
4. 加强设备维护和保养：定期对低温甲醇洗工艺系统进行设备检修和维护，保证设备的正常运行，延长设备的使用寿命，减少设备的故障率。
5. 优化废水处理工艺：低温甲醇洗工艺会产生大量的废水，需要进行处理和处置。
优化废水处理工艺，通过采用生物降解、吸附和膜分离等技术，可以实现废水的高效处理和资源化利用。
6. 引进新技术和装置：借鉴其他行业的相关技术和装置，如膜分离、膜吸附、膜反应等技术，可以提高低温甲醇洗工艺的洗涤效果，降低甲醇的损耗。
7. 开展技术研发和创新：通过开展技术研发和创新，不断改进低温甲醇洗工艺系统的工艺流程和设备结构，提高工艺效率和经济性。
通过优化设备结构、加强物料配送管理、优化工艺参数、加强设备维护和保养、优化废水处理工艺、引进新技术和装置以及开展技术研发和创新等措施，可以有效改进低温甲醇洗工艺系统，提高其洗涤效果和经济效益。
低温甲醇洗工艺流程优化
低温甲醇洗工艺流程优化摘要：在原有低温甲醇洗工艺流程成功模拟的基础上，针对原流程中所存在的能量损耗较大的问题，提出相应的优化设计措施，并对优化后的新流程利用PＲOII软件重新进行模拟计算。
通过与原流程关键流股参数及系统能耗数值的对比分析，阐明优化后工艺流程模拟计算的数据可靠性和相应的节能效果。
关键词：低温甲醇洗优化模拟冷量在低温甲醇洗工艺中，除自身冷量需要回收外，还需外界补充－40℃的冷量。
甲醇吸收CO2等酸性气体是放热过程，酸性气体从甲醇中解析是吸收过程。
因此，为了降低装置能耗，最大化地回收冷量，低温甲醇洗流程的工艺优化至关重要。
一、低温甲醇洗原流程的能耗分析低温甲醇洗原工艺流程见《低温甲醇洗工艺过程流程模拟》。
整个系统冷量的来源主要有几个方面:①水冷器:克劳斯气冷却器、循环甲醇冷却器及压缩机水冷器等，都是以循环水为介质降低酸性气体、循环甲醇的温度及动设备运行带来的热量;②深冷器:丙烯深冷器是通过液态丙烯蒸发制冷，来降低酸性气吸收的放热量，是低温甲醇洗冷量最重要的来源;③含硫/无硫甲醇降压闪蒸:甲醇经过洗涤原料气中的杂质后，进H2S浓缩塔和热再生塔再生利用。
降压闪蒸会将甲醇中的冷量释放，而当闪蒸效果变差，再生时系统温度就会升高。
因此降压闪蒸过程所释放冷量是低温甲醇洗冷量的另一个主要来源。
分析原低温甲醇洗工艺流程，发现流程中多处物流降温操作采取的是深冷器降温，深冷器降温的工作原理是利用外部冷源(丙烯)对系统中的流股进行降温，需要不断地输入－40℃的低温丙烯，才能使系统温度保持低温。
而与此同时，有部分低温产品气或者液相产品没有参与到换热过程中，而是回流到吸收塔中从而大幅降低了换热效率，造成较大的冷量耗损。
通过流程分析，原低温甲醇洗流程中存在的主要问题:①甲醇主洗塔下段抽出的无硫甲醇经换热和贫甲醇深冷器降温至－36℃后再减压至1200kPa(A)后在循环气闪蒸罐I中进行气液分离，分离气体后的半贫液甲醇再减压至205kPa(A)，温度进一步降低至－59.8℃进入H2S浓缩塔顶部减压罐。
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施低温甲醇洗工艺是一种利用甲醇在低温下溶解和吸附硫化物，从而达到脱硫的方法。
经过长期的实践和应用发现，该工艺不仅能够高效地去除废气中的硫化物，而且具有操作简单、投资少、效果稳定等优点。
但是，低温甲醇洗工艺瓶颈较多，其中包括甲醇回收、新旧溶液混合、氨气削峰等。
为此，需要对低温甲醇洗工艺系统进行优化改进措施，以提高工艺的效率和稳定性。
一、甲醇回收甲醇回收是低温甲醇洗的重要环节，可以大大减少生产成本。
当前，常用的甲醇回收方式主要有真空蒸馏、气相回收、吸附回收和气液两相回收。
其中，气相回收比较适用于规模较小的厂家，吸附回收和气液两相回收则更适用于大型厂家。
但是，吸附回收和气液两相回收回收效率较低，存在效果不稳定等问题。
因此，可采用真空蒸馏加吸附回收的方式，降低成本并保证回收效果。
二、新旧溶液混合低温甲醇洗系统中，新旧溶液的混合存在两个问题，一是在新溶液进入系统时，需要将旧溶液排出，造成浪费；二是新溶液与旧溶液混合后，会影响洗涤效果。
因此，可以采用一些改进措施，解决这些问题。
首先，可以采用集中供料方式，将新溶液集中供给以减少旧溶液的排放。
此外，采用在线浓缩技术，将旧溶液的浓度提高，降低换液的频率。
此外，采用交互式智能分析系统，分析影响洗涤效果的参数，及时调整控制参数。
三、氨气削峰在低温甲醇洗过程中，氨气的浓度容易产生波动，导致洗涤效果不稳定。
因此，需要采取一些削峰措施。
传统的削峰方式是加大气流量，但这样会导致甲醇的消耗增加。
现有的削峰技术主要有氧氧化技术、加药技术、氨气回收技术等。
其中，氧氧化技术不仅可以削减氨气峰值，还可以降低SO2峰值。
加药技术主要是在低浓度氨气下加入氧化剂，使氨气分解为氮气和水，从而降低氨气浓度。
氨气回收技术相对简单，主要是采用吸附回收或膜分离技术，将氨气回收利用。
综上所述，优化改进低温甲醇洗工艺系统，可以大大提高工艺效率和稳定性，降低成本，保证环境友好。
低温甲醇洗吸收塔模拟及内件优化设计
醇 中的溶解 度 与无水 甲醇 相 比约降 低 １ ２ ％。 因低 温 甲醇 洗 技 术 应 用 广 泛 ， 目前 对 该 技 术 的研究 也 在 广 泛 开 展 ，其 方 向 主要 是 针 对 流 程 模 拟Ｅ ３ ， ４ ］ 、原料气适应性 ＿ ５ 和操作过程中遇到具体 问 题 的整 改 措 施 等 方 面 Ｊ 。通 过 工 艺 模 拟 和 内件 水
一 — 设技一 ＾ ， 术一 ｙ
蒋 燕等 低 温 甲 醇 洗 吸 收塔 模 拟 及 内件优 化 设 计
ห้องสมุดไป่ตู้
低 温 甲醇 洗 吸 收 塔 模 拟 及 内件优 化设 计
蒋 燕 马 炯 中石 化南京 工 程有 限公 司 南京 ２ １ １ １ ０ ０
摘 要 本文采用规整填料替代以往设计中四溢流塔盘、降低塔径和塔高的优化设计。用 Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 和Ｄ Ｒ Ｐ
化工设计 ２ ０ １ ５ ， ２ ５ （ ５ ）
力 学计 算 ，分 析 采 用 规 整 填 料 后 的优 势 和设 计 中 需 注 意 的问题 ，为 吸收塔 内件 工 程设计 提 供依 据 。
准确度没 有 明显影 响 。本文 中采用 Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ Ｐ ｌ ｕ ｓ 软件 中 的严格 精馏 模 块 Ｒ ａ ｄ Ｆ ｒ ａ ｃ 对 低 温 甲醇洗 吸 收塔 进
蒋
燕 ：工程师 。２ ０ ０ ７年毕业于华侨大学无机化学专业 。从事化学工程与工艺设计。联系电话 ：（ ０ ２ ５ ）８ ７ １ １ ８ ０ ８ ４ ，Ｅ ・ ｍ ａ ｉ ｌ
ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｙ ａ ｎ ． ｓ ｎ ｅ ｉ ＠ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｒ ． ｃ ｏ ｍ。
１ ２
ＣＨ Ｅ ＭＩ Ｃ ＡＬ Ｅ Ｎ ＧＩ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ ＮＧ Ｄ Ｅ Ｓ Ｉ ＧＮ
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施1. 引言1.1 研究背景低温甲醇洗工艺是一种常用的气体净化技术，广泛应用于乙烯装置等化工生产中。
在实际运行过程中，我们发现低温甲醇洗工艺存在一些问题和不足，如能耗较高、操作复杂、设备容易堵塞等。
这些问题直接影响到工艺系统的稳定性和经济性，因此有必要对低温甲醇洗工艺系统进行优化改进。
经过调研和分析发现，目前对低温甲醇洗工艺系统的优化改进研究较少，存在着较大的研究空白。
通过深入研究和探讨，可以提高低温甲醇洗工艺系统的效率和运行稳定性，降低生产成本，提高产品质量。
本文旨在对低温甲醇洗工艺系统进行系统性的分析和优化改进措施的探讨，以期达到提高工艺系统综合性能的目的。
希望通过本次研究能够为低温甲醇洗工艺系统的优化改进提供一定的参考和借鉴，对相关领域的研究和应用具有一定的理论和实践价值。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨低温甲醇洗工艺系统中存在的问题，并提出优化改进措施，进一步提高系统的效率和稳定性。
通过对工艺系统的分析和问题原因的研究，我们旨在找到解决方案，减少甲醇洗过程中可能出现的不良影响，提高生产效率，降低能耗，减少生产成本。
我们希望通过本研究为相关领域的学术研究和工程实践提供参考，促进低温甲醇洗工艺系统的进一步优化和发展，推动行业技术的进步和创新。
通过本研究，我们还可以为工程技术人员提供有用的指导，帮助他们更好地理解和应用低温甲醇洗工艺系统，提高生产效率和质量。
【200字】1.3 意义和价值低温甲醇洗工艺系统在化工生产中起着非常重要的作用，对生产成本、产品质量、环境保护等方面都有着重要影响。
通过对低温甲醇洗工艺系统进行优化改进，可以提高生产效率，降低能耗，减少废物排放，提高产品质量，从而实现资源的最大化利用。
随着环保要求的不断提高，对于化工生产过程的环保要求也越来越严格，因此优化低温甲醇洗工艺系统在环保方面也具有重要的意义。
通过本次研究的优化改进，可以使工艺系统更加环保，符合国家环保政策要求，为企业节约成本，提高竞争力。
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
低温甲醇洗工艺常常被用于天然气的干燥和净化，具有能耗少、成本低的优点，同时也能够减少环境污染。
但是，在使用低温甲醇洗工艺时，需要对工艺系统进行优化改进，以提高工艺的效率和稳定性。
首先，要进行工艺系统的设计优化，包括槽体、冷凝器、输送管、旋流器和出气管等的设计和选择。
其中，槽体的设计应符合流体力学原理，以保证洗液的流动性和稳定性；冷凝器的选择应考虑到温度控制和耐腐蚀性；输送管和旋流器的设计应具有合理的截面和比例，以确保洗液的均匀分布和高效传输；出气管应具有合适的高低位置，以避免气液混合和洗涤效果的不均匀。
其次，要加强工艺系统的自动化控制化，以确保洗液的温度、压力和流量等参数的自动调节和监测。
例如，可以采用PLC控制系统，实现对洗液的自动计量、控制和监测，并设置预警机制与自动反馈机制，以及在异常情况下实时报警和自动停机等措施，进一步提高工艺系统的操作稳定性和安全性。
最后，要进行工艺参数的优化调整，以提高洗液的吸附能力和洗涤效果。
例如，可以对洗液的温度、压力、流量和浓度等参数进行优化调整，以最大限度地提高洗液的吸附能力和洗涤效果。
此外，还可以添加一些助剂和表面活性剂等物质，以改善洗涤效果和稳定性。
综上所述，低温甲醇洗工艺系统的优化改进需要从工艺系统设计、自动化控制和工艺参数调整等方面入手，同时还需要加强实验研究和实际应用，不断优化改进，以提高工艺的效率、稳定性和经济性。
低温甲醇洗吸收塔工艺模拟与过程参数优化
0.177
0.174
0.002
0.00115
0.812
0.817
0.004
0.00411
塔顶贫甲醇
实际值
模拟值
2671.662
2678.446
- 49.7
- 46.411
0.733
0.733
0.244
0.245
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0.018
0.0173
0
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0
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0
5.17e- 05
图 4 甲醇流量对塔顶 H2S 摩尔分率的影响
4 优化模拟结果
在保证塔的分离要求的情况下，以降低能耗为目 标，推荐的甲醇流量范围为 4639~5139kmol/hr，换算成 液气摩尔比为 1.20~1.33，甲醇温度范围为 - 46~- 41℃。 将以上优化方案应用到吸收塔的模拟计算中，最终得到 优化工况的模拟计算结果。
参考文献
[1] 张诩人.低温甲醇洗及其改进型工艺[J].煤化工，1992（3）：3843.
[2] Ferell J.K，Rousseau R.W，Matange J.N. Solubilities of acid gases and nitrogen in methanol ,1980，PB80-212236.
表 2 吸收塔模拟结果与设计值的比较
项目
摩尔流率（kmol/hr） 温度（℃） H2 N2 CO AR CO2 H2S CH4O H2O
塔底出口气
实际值
模拟值
3306.743 3302.517
- 22.2
- 21.3
0.003
0.00280
0.001
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
低温甲醇洗工艺系统是一种常用的处理工艺，用于去除工业废水中的有机污染物。
这种系统的效率和性能可能受到一些因素的影响，例如甲醇的浓度、温度、洗涤时间等。
需要对工艺系统进行优化改进措施，以提高其处理效果和降低成本。
可以通过提高甲醇的浓度来增强低温甲醇洗工艺系统的性能。
实验证明，甲醇浓度的增加可以提高有机物的去除率。
在工艺设计中，可以增加甲醇的投加量或者使用浓度更高的甲醇溶液。
调节低温甲醇洗工艺系统的操作温度也是改进措施之一。
由于甲醇在低温下的溶解度较高，选择适当的操作温度可以增加有机污染物与甲醇的接触机会，从而提高洗涤效果。
根据不同的废水成分，可以进行温度的优化选择，找到最佳的操作条件。
洗涤时间的控制也是优化改进的关键。
试验结果表明，随着洗涤时间的延长，有机物的去除率呈现出逐渐升高的趋势。
在工艺设计中，可以调整洗涤时间，以确保废水中的有机污染物得到充分清除。
还可以考虑引入一些辅助措施来提高低温甲醇洗工艺系统的性能。
可以通过添加催化剂或氧化剂来加速有机物的氧化降解过程，提高废水的处理效果。
还可以考虑在洗涤过程中引入一些物理或化学方法，例如超声波、电化学等，以增强洗涤过程中的质量传递和反应效果。
经济成本也是优化改进的重要考虑因素之一。
在进行系统优化时，需要综合考虑各个因素的权衡，找到既能够提高处理效果又能够降低成本的最佳操作方案。
可以考虑采用再生甲醇的方式，以减少甲醇的使用量和废物排放。
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施
探讨低温甲醇洗工艺系统优化改进措施低温甲醇洗工艺系统在化工行业中具有重要的应用价值，然而在实际生产中也存在一些问题，比如产品浓度不稳定、能耗较高等。
为了解决这些问题，需要对工艺系统进行优化改进，以提高生产效率和产品质量。
本文将探讨低温甲醇洗工艺系统的优化改进措施，并提出一些解决问题的建议。
一、存在的问题及原因分析1. 产品浓度不稳定低温甲醇洗工艺系统在生产过程中，由于原料气体成分的波动，易导致产品浓度不稳定，这会影响产品质量，增加后续的产品处理成本。
原因分析：原料气体成分的波动是导致产品浓度不稳定的主要原因，可能是因为供气系统和反应器控制系统的不稳定性或者设计不合理导致。
2. 能耗较高低温甲醇洗工艺系统在生产过程中，能耗较高，不仅增加了生产成本，也对环境造成了一定影响。
原因分析：低温甲醇洗工艺系统中，制冷系统和再循环系统的设计不合理可能是导致能耗较高的主要原因。
二、优化改进措施1. 优化供气系统和反应器控制系统针对产品浓度不稳定的问题，可以从供气系统和反应器控制系统两个方面进行优化改进。
在供气系统方面，可以增加气体分析仪等在线监测设备，及时发现气体成分的波动并通过控制阀等设备实现自动调节，使原料气体成分稳定。
在反应器控制系统方面，可以采用先进的控制算法，实现对反应器内参数的精确控制，保证产品浓度的稳定，从而优化工艺系统，提高产品质量。
2. 优化制冷系统和再循环系统针对能耗较高的问题，可以对制冷系统和再循环系统进行优化。
在制冷系统方面，可以采用高效节能的压缩机、换热器等设备，提高制冷效率，并通过优化制冷循环流程，减少系统能耗。
在再循环系统方面，可以采用高效的再循环泵和换热器，提高再循环系统的效率，降低能耗，从而实现能耗的降低，减少对环境的影响。
三、实施建议1. 确保优化改进措施的可行性在实施优化改进措施之前，需要进行充分的技术分析和经济评价，确保优化改进措施的可行性。
根据实际情况，选择合适的技术方案和设备，并结合现有设施进行改造，保证优化改进措施的实施效果。
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图 2 吸收塔的温度分布
3.2 参数优化 吸收剂是影响吸收效果的重要因素之一。本文在原
料处理量为 3869kmol/hr 以及其他条件不变的情况下， 通过改变吸收剂的用量，考查吸收剂用量改变对塔的分 离能力的影响。
图 3 甲醇流量对塔顶 CO2 摩尔分率及温度的影响
H2S Mole Frraction
7.00E- 012 6.00E- 012 5.00E- 012 4.00E- 012 3.00E- 012 2.00E- 012 1.00E- 012 0.00E- 012 - 1.00E- 012
3000 3500 4000 4500 5000 5500 METH kmol/h
0.177
0.174
0.002
0.00115
0.812
0.817
0.004
0.00411
塔顶贫甲醇
实际值
模拟值
2671.662
2678.446
- 49.7
- 46.411
0.733
0.733
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0.004
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0
4.58e- 20
0
5.17e- 05
- 30 0.14
- 32
- 34
0.12
Top Temperature
CO2 Mole Fraction
- 36
0.10
- 38
0.08
- 40
0.06 - 42
- 44
0.04
- 46
0.02
- 48
- 50 3000
0.00
3500 4000 4500 5000 5500 Methend Mole Flowkmol/hr
第 36 卷，第 3 期 2010 年 6 月
·技术进步·
安徽化工 ANHUI CHEMICAL INDUSTRY
Vol．3Leabharlann ，No．3 Jun.201051
低温甲醇洗吸收塔工艺模拟与过程参数优化
秦 莉，史贤林，李玉安，赵海泉 （华东理工大学化工学院，上海 200237）
摘要：低温甲醇洗汽液平衡数据的测定难度大，而文献报道又极少。利用 ASPEN PLUS 软件，采用 UNIFAC 基团贡献法预测该体系汽液 平衡，建立了低温甲醇洗吸收塔的过程模拟。模拟结果表明，该模型能够较好地反映该工艺装置的实际操作状况。在此基础上，考查了甲 醇流量以及甲醇温度等参数对分离过程的影响，获得了低温甲醇吸收塔的最佳工艺参数。 关键词：Rectisol；流程模拟；参数优化；ASPEN PLUS 中图分类号：O623.411 文献标识码：A 文章编号：1008- 553X（2010）03- 0051- 03
上塔段（46 块塔板）主要吸收二氧化碳，称为脱碳段； 下塔段（27 块塔板）主要吸收硫化氢，称为脱硫段。由于低 温甲醇对 H2S 的溶解度远远大于 CO2，故下塔段所需的甲 醇量为上塔段甲醇量的 50%左右。图中的 9 流股通过一个 分流器，将其分成 2 个流股，即 10 流股和 11 流股，其中 10 流股返回吸收塔的第 47 块塔板，用以吸收 H2S。
QIN Li，SHI Xian-lin，LI Yu-an，ZHAO Hai-quan （School of Chemical Engineering ，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China ） Abstract：For the difficulty in determining the vapor -liquid equilibrium data of Rectisol system and few literature reports. Vapor -liquid equilibrium data of this system is predicted with the UNIFAC group contribution method，then simulation model of separating Rectisol is set up based on ASPEN PLUS in this paper. The result shows that the model is satisfactorily agree with the real operation condition of the industry unit. On this basis，the influences of several parameters such as methanol flow and methanol temperature on the separation process is studied. The optimization operation parameters are obtained which can be used to improve the process. Key words：Rectisol；process simulation；parameter optimization；ASPEN PLUS
[6] 皮银安.低温甲醇洗相平衡模型和气液平衡计算（1）—相平衡 模型[J].湖南化工，1997，27（4）：1-5.
[7] 皮银安.低温甲醇洗相平衡模型和气液平衡计算（2）—气液平 衡计算[J].湖南化工，1998，28（1）：15-18.□
Process Simulation and Parameter Optimization of Rectisol
由图 3 和图 4 可看出，随着甲醇流量的增大，出口 气的 CO2 和 H2S 摩尔分率逐渐减小，且出口气温度逐渐 降低。当甲醇流量在 4639～5139kmol/hr 之间的时候，可
秦 莉，等：低温甲醇洗吸收塔工艺模拟与过程参数优化
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满足分离要 求，即 H2S≤0.1ppm mole，CO2∈（2mol%， 5mol%）。因此，在满足分离效果的同时应尽可能选择较 小的甲醇流量，以降低塔的操作费用及能耗。
0
5.25e- 08
侧线出料
实际值
模拟值
3401.712
3401.712
- 25.9
- 22.6
0.003
0.00279
0.001
0.00130
0
3.10e- 05
0.001
0.000602
0.169
0.173
0
2.46e- 05
0.822
0.818
0.004
0.00410
由表 2 可见，模拟值与设计值吻合较好，塔顶 CO2、 H2S 含量均能满足分离要求：H2S≤0.1ppm mole，CO2∈ （2mol%，5mol%）。
3 过程的模拟分析与参数优化
吸收塔通常分成两段，即脱碳段和脱硫段。其中脱 碳段分为粗洗段、主洗段和精洗段，主要作用在于吸收 变换气中的二氧化碳。脱硫段用以吸收分离变换气中的 硫化氢。最终使得 CO2 和 H2S 的摩尔分率满足设计指 标，即 H2S≤0.1ppm mole，CO2∈（2mol%，5mol%）。
1 流程简介
图 1 是低温甲醇吸收分离二氧化碳和硫化氢的流 程简图。吸收塔为板式塔，共 72 块塔板结构。1 流股为 变换气，4 流股为低温甲醇，2 流股为净化气，3 和 11 流 股为甲醇富液，5 流股是从第 33 块塔板抽出的甲醇富
图 1 低温甲醇吸收塔流程示意图
液，7 流股是从第 39 块塔板抽出的甲醇富液，9 流股是 从第 46 块塔板抽出的甲醇富液。5 流股和 7 流股分别 冷却至 - 35℃和 - 38℃，即图中的 6 流股和 8 流股，然后 分别返回第 34 块塔板和第 45 块塔板。
5 结论
（1） 本 文 借 助 于 ASPEN PLUS 模 拟 软 件 ， 采 用 PSRK 模型，建立了低温甲醇吸收二氧化碳和硫化氢的 过程模型。模拟结果与设计值吻合较好，验证了该模型的 可靠性，可用于指导实际生产过程的优化及设计计算。
（2） 利用 ASPEN PLUS 模拟软件的灵敏度分析功能， 对实际操作过程进行了参数优化，考查了甲醇流量、甲醇 温度对塔的分离要求的影响，得到了最佳的操作条件。
冷量加入板出现阶跃，在脱硫段保持恒定，这说明脱碳 段主导了吸收塔的温度趋势，CO2 在低温甲醇中的溶解 是放热过程，而在塔底的脱硫段，因 H2S 在低温甲醇中 的溶解无明显放热现象，故温度基本保持恒定。
CO2 绝大部分是在脱碳段，也就是第 1 块塔板至第
46 块塔板被吸收。H2S 已在脱硫段基本被吸收完全，因 此其在脱碳段的浓度变化非常微小。
参考文献
[1] 张诩人.低温甲醇洗及其改进型工艺[J].煤化工，1992（3）：3843.
[2] Ferell J.K，Rousseau R.W，Matange J.N. Solubilities of acid gases and nitrogen in methanol ,1980，PB80-212236.
图 4 甲醇流量对塔顶 H2S 摩尔分率的影响
4 优化模拟结果
在保证塔的分离要求的情况下，以降低能耗为目 标，推荐的甲醇流量范围为 4639~5139kmol/hr，换算成 液气摩尔比为 1.20~1.33，甲醇温度范围为 - 46~- 41℃。 将以上优化方案应用到吸收塔的模拟计算中，最终得到 优化工况的模拟计算结果。
[3] 翁孟炎.CO-CO2- CH3OH 体系气液平衡研究 [J]. 化工学报， 1990，41（4）：503-507.