提高碳丙脱碳装置气体净化度的途径

本文从碳酸丙烯酯脱除CO_2的原理出发,较详细地讨论了各工艺操作参数:压力、温度、贫液再生度、富液饱和度等对气体净化度的影响,指出提高吸收压力及贫液再生度,降低溶液温度及富液饱和度,都可有效地提高气体的净化度。     

炼厂醇胺法溶剂再生装置技术改造及工艺优化

介绍了四川石化公司溶剂再生装置特点。通过上游装置生产异常波动对溶剂再生及制硫系统的影响,详细分析造成异常的原因以及采取的技术改造措施。重点介绍溶剂再生装置富胺液闪蒸罐改造、改造后运行情况,以及工艺优化控制方案。通过对富液闪蒸罐温度压力、再生塔底蒸汽用量以及贫胺液外送温度进行优化,在不影响本装置工艺操作和贫胺液质量合格的前提下,富液闪蒸罐温度控制在65~75℃,闪蒸压力控制在0.030~0.160 MPa,贫胺液出装置温度控制在55±2℃。同时针对目前存在的问题提出了解决办法,为同类装置的安全平稳长周期运行提供参考。     

基于响应曲面法的高炉煤气CO2吸收工艺参数优化

工艺参数优化是降低碳捕集系统再生能耗的有效途径之一。以高炉煤气醇胺溶液吸收CO2捕集系统为研究对象,将Aspen Plus与响应曲面法(RSM)相结合,研究贫液温度、贫液负荷、再生塔压力对碳捕集系统再生能耗的影响。在此基础上以Aspen Plus模拟数据为样本,并以样本中的再生能耗为响应值,利用响应曲面法建立数学模型,获得再生能耗最低的优化参数组合。结果表明,贫液温度、贫液负荷、再生塔压力对再生能耗均具有显著性影响,且贫液负荷和再生塔压力存在明显交互效应;贫液温度和贫液负荷及贫液负荷和再生塔压力各自间的交互作用表明,贫液负荷和再生塔压力的变化会影响再生能耗的大小;响应曲面优化得到最佳工艺参数：贫液温度30℃、贫液负荷0.24 mol/mol、再生塔压力1.80×105 Pa、再生能耗3.12 GJ/t,相比基准实验方案再生能耗下降28.4%。     

基于ProTreat建模的脱硫再生塔工艺参数研究

依据中东某天然气脱硫装置的净化工艺和操作参数,采用Pro Treat软件建模和模拟,研究了脱硫工艺中再生塔的工艺参数。结果表明:再沸器负荷和富胺溶液进再生塔温度是影响贫胺溶液再生质量的主要因素。这两者对再生塔内温度分布的影响以及对胺液的再生质量的影响机理是不同的,提高再沸器负荷对再生塔内的每个塔板处的温度均有影响,而富胺溶液进塔温度升高只对入口塔板处的温度有显著影响,而对再生塔的中部和底部塔板温度几乎没有影响。提高再沸器负荷和富胺溶液进再生塔温度均能增大回流比和汽提比,改善贫液再生质量。     

含硫天然气脱硫工艺关键参数优化

为了提高含硫天然气的脱硫处理效率，以中国石油某天然气净化厂的原料气为研究对象，在分析了其组分及含量的基础上，采用Aspen HYSYS软件对MDEA法脱硫工艺的关键参数进行了优化，主要考察了吸收塔压力、贫胺溶液循环量、吸收塔塔板数、贫液温度、原料气温度以及再生塔回流比等参数对脱硫效果的影响。结果表明：吸收塔压力越高、贫胺溶液循环量越大、再生塔回流比越高，净化气中H₂S的含量就越低；而贫液温度和原料气温度越高，净化气中H₂S的含量就越高；随着吸收塔塔板数的逐渐增多，净化气中H₂S含量则呈现出“先降低后升高”的趋势。由此得出适合目标天然气的最佳脱硫工艺参数为：吸收塔压力为3.5MPa，贫胺溶液循环量为105m³·h^-1，吸收塔塔板数为20块，贫液温度为40℃，原料气温度为20℃，再生塔回流比为0.8。在此工艺参数条件下净化气中H₂S的含量低于6mg·m^-3，能够满足GB 17820-2018中的一类气标准。     

溶剂再生塔操作异常的原因及调节

分析了炼油厂溶剂再生装置运行中贫胺液系统出现胺液有效浓度下降、贫液不合格等异常现象的原因是胺液降解。介绍了对再生塔操作的优化调整,其中包括置换胺液系统、控制再生压力、再生塔底温度和重沸器温度以及对胺液再生。采取调整措施后,贫液质量得以保证,并避免了下游干气、液化气等脱硫单元出现质量事故。     

胺法脱碳系统流程改进及优化模拟

采用一乙醇胺(MEA)进行燃煤电厂烟气脱碳是目前比较成熟和可行的技术,但是存在再生能耗高的严重缺陷。胺法脱碳系统流程改进及优化能有效降低再生能耗。应用Aspen Plus软件基于速率模型对传统胺法脱碳流程及其改进流程进行模拟研究。这些改进的流程包括吸收塔中间冷却流程、富液分流流程、贫液蒸汽再压缩流程、分流流程及富液分流与贫液蒸汽再压缩整合流程。研究结果表明:富液分流与贫液蒸汽再压缩整合流程节能效果最好,和传统流程相比再生能耗及等量功分别下降28.2%和11.9%。节能效果其次的是富液分流流程,再生能耗和等量功分别下降19.3%和11.8%。贫液蒸汽再压缩流程使再生能耗下降了14.1%,而等量功只下降了4.1%。吸收塔中间冷却流程和分流流程节能效果比较有限。     

低供热源变压再生新工艺

针对变换气压力较低的合成氨原料气的温度、压力和组成条件，开发出一种新型的变压再生工艺对现有的热钾碱脱碳流程进行改进，使再生系统各点操作条件显著改善，变换气是到充分利用，贫液闪蒸出来的蒸汽供半贫液二次利用。研制的可调式亚音速喷射器增大了溶液的解吸推动力，从而使再生热耗大幅度降低。该技术已应用于相关化肥厂的改造之中，并取得了的经济效益。     

脱硫系统改造小结

1概述 我公司造气车间脱硫工段主要担负着脱除原料气（焦炉煤气和半水煤气）中H2S（同时也将HCN脱除）的任务，脱硫方法为改良A．D．A法。在工艺气体的布置上，由于两种原料气中H2S含量的不同，其流程设置各不相同。焦炉煤气通过两个并联的湍流塔后还要再串联一个填料塔（1#塔）来吸收H2S，而半水煤气只通过一个填料塔（2#塔）来吸收H2S。在工艺液体的布置上，脱硫溶液系统是公用的，贫液泵将脱硫贫液加压后分别从4个脱硫塔的塔顶送到塔内自上而下进行喷淋，吸收煤气中的H2S，而从4个脱硫塔下部出来的脱硫富液分别进入氧化再生槽进行脱硫富液的再生，使富液变为贫液后再由贫液泵加压后循环使用。脱硫富液的再生方式为槽式鼓泡再生。     

胺法脱碳系统再生能耗

胺法脱碳系统最大的缺陷是再生能耗高,流程参数优化是降低再生能耗的有效途径。为了解再生操作参数对再生能耗的影响,通过再生塔实验台对醇胺吸收剂在不同再生工艺参数下的再生特性进行实验研究。实验内容包括富液CO₂担载量、富液进料温度、再沸器温度、再生压强及胺的种类因素对再生能耗及再生速率的影响,并分析了显热、潜热的变化规律。应用Aspen Plus 基于速率模型对再生过程进行了模拟研究。研究结果表明:提高富液CO₂担载量和富液进料温度能有效降低再生能耗。增大再沸器温度及再生压强反而增大再生能耗。一乙醇胺(MEA)再生能耗较高,混入甲基二乙醇胺(MDEA)能够显著降低能耗。提高富液CO₂担载量和再沸器的温度可以加快CO₂再生速率。     

液力透平泵在NHD脱碳工艺中的应用

山西兰花科技创业股份有限公司化肥分公司现有2套合成氨装置,气体净化采用NHD脱碳工艺。由于脱碳吸收塔在高压下运行,因而需要用溶液循环泵（贫液泵）将再生后的贫液加压至高压后送入吸收塔,溶液循环泵的扬程较高,电机功率较大。离开吸收塔的富液通常经减压阀降至较低压力后进入再生系统,造成高压富液压力能的浪费。利用系统中稳定的压力采用透平泵能通过液力透平叶轮转换为机械能,再由透平泵主轴将能量传递到电机上,带动溶液循环泵,实现系统余能的回收,可降低系统电耗。     

NHD脱碳装置工艺气净化度的影响因素及调整措施

简要介绍水煤浆净化合成装置NHD脱碳工艺的工艺原理及流程,分析NHD脱碳装置工艺气出口净化度的影响因素,其包括:系统压力与空速、吸收操作温度、NHD溶液再生贫度、NHD溶液水含量、NHD溶液过滤等。针对以上因素给出调整措施,涵盖适当提高吸收压力降低空速、降低吸收温度等系统调整以及提高溶液过滤和再生度等现场整改,从而优化产品质量。     

天然气脱碳装置中汞分布研究

针对某气田高含汞特性,采用VMGSim软件模拟该气田天然气脱碳工艺,并研究了汞在脱碳装置中的分布规律,发现MDEA溶液对原料气中的汞具有很强的吸收能力,同时在再生过程中,MDEA富液中的汞也易解吸出来,使得大量汞在再生塔塔顶再生气中富集。对重沸器温度、贫液进塔温度、贫液循环量及贫液浓度等操作条件对脱碳装置中的汞分布影响进行了研究,总结出不同操作条件下的汞分布规律。并建议类似该气田的高含汞气田采用"前脱"脱汞工艺,有效减小汞对设备及人员的危害。     

脱酸装置胺液循环系统节能工艺优化

以胺液循环系统参数为基准,建立了伊拉克米桑油田天然气处理厂脱酸装置胺液循环系统的HYSYS模型。本文以降低装置综合能耗目标,分析胺液循环量、再生塔再生压力、闪蒸压力对产品质量、富液中重烃含量、放空气量、蒸汽消耗量的影响,在保证产品质量的前提下,通过降低胺液循环量,再生压力等措施减少蒸汽消耗,提高闪蒸压力,增设富液泵旁通线实现了富液自压进入再生塔。     

催化裂化装置干气脱硫单元运行优化

某企业140万t·a-1催化裂化装置工艺流程中配置有干气脱硫、液化气脱硫单元,用以脱除本单元酸性气中的H2S.采用ASPEN软件对脱硫单元进行了建模,并从贫胺液流量对脱硫产品质量的影响、贫胺液质量分数对脱硫产品质量的影响、再生塔底贫胺液H2S携带量对干气脱硫的影响、胺液循环量与再沸蒸汽用量关系、闪蒸塔温度与富胺液中轻烃闪蒸脱除率关系、理论板数与脱硫产品质量关系等方面进行了模拟计算.结果表明:贫胺液中胺液浓度、热稳盐质量分数以及再生塔底贫胺液H2S携带量对于胺液脱硫塔的硫化氢效果具有显著的不利影响.运行优化建议如下:①干气脱硫塔生产操作过程中,过量贫胺液量对产品质量改善不大;②建议控制热稳盐前提下,提高胺液质量分数至30％～33％运行;③工艺卡片中热稳盐指标和再生贫液中H2S指标过于宽松,建议修改;④再生系统存在蒸汽过度消耗问题;⑤闪蒸塔操作可以脱除C4及以下轻烃,但C5以上组分脱除率低.     

某天然气脱酸装置操作适应性分析研究

采用HYSYS模拟软件结合实际操作参数修正并验证后的模型,对某脱酸装置影响脱酸效果的原料气温度、胺液循环量、胺液浓度、吸收塔压力、闪蒸压力、再生塔回流比等主要因素进行了适应性分析及解释。结果表明:胺液循环量、贫胺液浓度、再生塔回流比是影响能耗的主要因素;原料气温度、吸收压力对吸收效果和性能影响有限;闪蒸压力的确定对再沸器负荷有一定的影响,应结合闪蒸气去向最终确定。可对该装置操作优化及指导后续操作优化。     

天然气半贫液脱碳工艺三元胺液配方优选

为实现天然气脱碳工厂降本增效目标,基于某工厂PZ活化MDEA半贫液工艺,在现有设备能力下进一步提升胺液性能,进行三元复配胺液配方筛选以替代原有吸收剂。本文针对单一胺液的贫液、半贫液及富液分别进行实验,确定合适的主体胺液及添加剂,将胺液进行三元复配后通过实验探究三元复配胺液的吸收及再生性能,旨在寻找吸收容量大、吸收速率快、解吸率高、循环溶解度高、再生能耗低综合性能优的胺液配方。通过研究发现,单一胺液中AMP、DETA及PZ吸收性能较优,TEA再生能耗最低,解吸率最高;对于三元复配胺液而言,当MDEA/DEEA为主体胺液时,两种胺液配方贫液状态下的吸收速率和吸收负荷均较高,MDEA/TEA双主体胺液的最终解吸率高于MDEA/DEEA双主体胺液,TEA的加入显著提高了胺液的解吸率;筛选得到的三元高效胺液配方18%MDEA+18%TEA+4%PZ的半贫液循环溶解度高于原PZ活化MDEA配方,再生能耗较低,可代替PZ活化MDEA胺液应用于天然气半贫液脱碳工艺。     

高浓度氨水捕集二氧化碳的能耗与氨逃逸分析

针对低浓度氨水捕集CO₂速率慢、再生能耗高的问题，利用AspenPlus软件模拟高浓度氨水(质量分数为16%～22%)为吸收剂的燃煤电厂CO₂捕集工艺系统，对比高浓度与低浓度氨水捕集CO₂工艺的能耗特性与氨逃逸速率，揭示高浓度氨水脱碳过程中氨逃逸和能耗与氨水浓度、碳负载、解吸塔富液入口温度之间的关联特性。研究表明：再生过程中存在氨逃逸浓度转变的临界再生温度和贫液碳负载的限制，当氨水质量分数为20%时，再生温度不宜高于107℃，贫液碳负载率不宜低于0.25；与低浓度氨水(质量分数为4%～8%)脱碳相比，高浓度氨水脱碳工艺的CO₂再生能耗可降低26.2%～32.2%，考虑氨回收能耗后的总体能耗仍可降低21.6%～25%，为低能耗氨法碳捕集工艺的开发提供了指导。     

胺法脱碳技术参数确定原则分析

天然气脱除二氧化碳是一个重要的分离过程,对此,国内外已开发了许多处理技术。其中胺法(MDEA)脱碳技术成熟,能耗适中,该工艺主要影响参数包括贫液质量、酸气负荷和再生压力。在设计和生产中对贫液质量、酸气负荷和再生压力进行优化比选,选取合适的运行参数,能有效提高装置处理效果,降低消耗,提高经济效益。     

基于响应面的天然气三甘醇脱水装置用能优化

运用流程模拟软件HYSYS建立三甘醇(TEG)脱水装置的工艺模型,选择循环量qV、再生温度tr和三甘醇富液进塔温度ti作为主要参数,基于响应面方法(RSM)建立脱水装置能耗的二次显式模型。对响应面模型的显著性和三维图进行分析,结果表明:循环量、再生温度和富液进塔温度对装置能耗影响显著,影响程度为:循环量富液进塔温度再生温度;在对能耗的共同影响中,循环量和再生温度、循环量和富液进塔温度交互作用显著而再生温度和富液进塔温度间交互作用可以忽略。以吸收塔出口气体水露点满足GB17820—2012为约束条件,对模型进行最优化求解得到最优操作条件为:循环量400 L/h、再生温度199.8℃、富液进塔温度130℃,在此条件下理论能耗可下降48.3%,具有显著的节能效果。