本文關(guān)鍵詞：煤化工中低溫甲醇洗流程的模擬與改進(jìn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：全球范圍內(nèi)，工業(yè)和發(fā)電廠化石燃料燃燒排放尾氣是大氣中CO2主要來(lái)源。大氣中CO2排放的日益增加導(dǎo)致全球變暖，引起氣候變化、冰川融化等諸多環(huán)境問(wèn)題，因此，CO2減排勢(shì)在必行。 回收利用以燃燒化石燃料為主的工廠或發(fā)電廠中的CO2，對(duì)緩解環(huán)境問(wèn)題具有一定的意義。低溫甲醇洗作為一種有效、經(jīng)濟(jì)的脫除酸性氣工藝，已成功應(yīng)用于甲醇合成氣、氨合成氣、氫氣和燃料氣的凈化。目前，大型煤制甲醇與合成氨工廠中，CO2的排放量很大，但其低溫甲醇洗生產(chǎn)流程中CO2的回收率僅65%甚至更低。本文主要目的是通過(guò)對(duì)大型煤制甲醇工廠中傳統(tǒng)低溫甲醇洗工藝流程進(jìn)行模擬和改進(jìn)以提高粗合成氣中的CO2回收率。 選取典型一步法低溫甲醇洗流程為研究對(duì)象，利用ProMax3.2商業(yè)模擬軟件對(duì)其進(jìn)行模擬與改進(jìn)以提高原料氣中CO2的回收率和純度。通過(guò)處理不含硫與含硫兩股中壓甲醇富液，控制加熱閃蒸的條件使大量CO2從吸收溶劑中解吸出來(lái)。利用靈敏度分析，考察改進(jìn)流程后的操作參數(shù)對(duì)CO2產(chǎn)品氣、酸性氣和能耗的影響。 利用模擬軟件ProMax3.2對(duì)傳統(tǒng)低溫甲醇洗流程進(jìn)行模擬，采用物性方法SRK-Polar。將全流程分為酸性氣吸收塔、有效氣及CO2閃蒸罐、H2S濃縮塔、熱再生塔、甲醇/水分離塔等五部分，分別對(duì)其進(jìn)行介紹、模擬與分析。 在改進(jìn)流程中，通過(guò)調(diào)節(jié)S104和S105的操作壓力，CO2回收率可以提高至83.8-92.0%，純度范圍在98.9%-99.8%之間。塔D102的塔板數(shù)和塔壓都會(huì)影響CO2產(chǎn)品氣中H2S濃度，塔板數(shù)越多，塔壓越高，H2S濃度越低。降低S108操作壓力有利于提高CO2回收率和酸性氣中H2S濃度。對(duì)傳統(tǒng)流程和改進(jìn)流程進(jìn)行模擬對(duì)比，結(jié)果顯示選取同樣純度為99.0%的CO2產(chǎn)品氣，CO2回收率由傳統(tǒng)流程的34.8%提高至92.1%，總能耗有微幅上升，，單位當(dāng)量能耗由1014.0kJ/kgCO2降至388.0kJ/kg CO2。在改進(jìn)流程中，凈化后的合成氣中CO2和H2S的含量有微幅上升，但都在指標(biāo)范圍之內(nèi)，酸性氣中的H2S濃度有小幅上升。
【關(guān)鍵詞】：二氧化碳 低溫甲醇洗 合成氣 改進(jìn)流程 ProMax
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ536
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 二氧化碳排放與利用11-13
• 1.1.1 二氧化碳排放11-12
• 1.1.2 二氧化碳利用12-13
• 1.2 CO_2捕集技術(shù)13-15
• 1.2.1 燃燒前脫碳14
• 1.2.2 燃燒后脫碳14
• 1.2.3 富氧燃燒脫碳14-15
• 1.3 CO_2分離回收技術(shù)15-17
• 1.3.1 物理吸收法15
• 1.3.2 化學(xué)吸收法15-16
• 1.3.3 物理-化學(xué)吸收法16
• 1.3.4 吸附法16-17
• 1.3.5 低溫蒸餾法17
• 1.3.6 膜分離法17
• 1.4 低溫甲醇洗工藝介紹17-23
• 1.4.1 低溫甲醇洗工藝研究進(jìn)展17-19
• 1.4.2 低溫甲醇洗工藝應(yīng)用19-21
• 1.4.3 低溫甲醇洗工藝特點(diǎn)21-23
• 第2章 化工流程模擬技術(shù)及課題研究基礎(chǔ)23-33
• 2.1 化工流程模擬技術(shù)23-29
• 2.1.1 化工流程模擬技術(shù)的發(fā)展23-24
• 2.1.2 化工流程模擬的功能24-25
• 2.1.3 化工流程模擬的方法25-26
• 2.1.4 ProMax商業(yè)模擬軟件26-29
• 2.2 課題研究基礎(chǔ)29-33
• 2.2.1 低溫甲醇洗工藝原理29-30
• 2.2.2 低溫甲醇洗工藝流程30-31
• 2.2.3 課題研究背景31
• 2.2.4 課題研究?jī)?nèi)容31-33
• 第3章 低溫甲醇洗傳統(tǒng)流程的模擬33-49
• 3.1 全流程模擬33-36
• 3.1.1 物性方法33
• 3.1.2 低溫甲醇洗系統(tǒng)中單元模塊的選擇33-34
• 3.1.3 原料氣參數(shù)34-35
• 3.1.4 出料物流結(jié)果分析35-36
• 3.2 酸性氣吸收塔的模擬36-39
• 3.2.1 流程模擬的建立37-38
• 3.2.2 模擬結(jié)果分析38-39
• 3.3 有效氣及CO_2閃蒸罐的模擬39-42
• 3.3.1 流程模擬的建立40-41
• 3.3.2 模擬結(jié)果分析41-42
• 3.4 H2S濃縮塔的模擬42-44
• 3.4.1 流程模擬的建立43-44
• 3.4.2 模擬結(jié)果分析44
• 3.5 熱再生塔的模擬44-47
• 3.5.1 流程模擬的建立45-46
• 3.5.2 模擬結(jié)果分析46-47
• 3.6 甲醇/水分離塔的模擬47-49
• 3.6.1 流程模擬的建立47-48
• 3.6.2 模擬結(jié)果分析48-49
• 第4章 低溫甲醇洗改進(jìn)流程的模擬與優(yōu)化49-63
• 4.1 改進(jìn)流程設(shè)計(jì)49-51
• 4.2 改進(jìn)流程模擬51-54
• 4.2.1 流程模擬的建立52
• 4.2.2 模擬結(jié)果分析52-54
• 4.3 靈敏度分析54-61
• 4.3.1 閃蒸罐S104 和S105 壓力的影響54-56
• 4.3.2 閃蒸罐S106 壓力的影響56-58
• 4.3.3 閃蒸罐S107 壓力的影響58-59
• 4.3.4 D102 塔板數(shù)的影響59-60
• 4.3.5 D102 壓力的影響60-61
• 4.4 改進(jìn)流程與傳統(tǒng)流程的對(duì)比61-63
• 結(jié)論63-64
• 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陶鳳云;張新妙;馬潤(rùn)宇;;酸性氣體CO_2的膜分離技術(shù)研究進(jìn)展[J];北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年02期

2 高志文;肖林飛;陳靜;夏春谷;;二氧化碳與環(huán)氧化合物合成環(huán)狀碳酸酯的研究進(jìn)展[J];催化學(xué)報(bào);2008年09期

3 李新春;孫永斌;;二氧化碳捕集現(xiàn)狀和展望[J];能源技術(shù)經(jīng)濟(jì);2010年04期

4 黃德中;鍋爐煙氣脫碳技術(shù)的最新發(fā)展[J];電站系統(tǒng)工程;2003年02期

5 馬春庭;雙氰胺水解連續(xù)法生產(chǎn)工藝[J];福建化工;1996年02期

6 潘佳佳;李廉水;;中國(guó)工業(yè)二氧化碳排放的影響因素分析[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2011年04期

7 張翊人;;低溫甲醇洗工藝的發(fā)展和改進(jìn)[J];化肥設(shè)計(jì);1993年01期

8 李文波,毛鵬生,王長(zhǎng)英,俞裕國(guó);化工流程模擬技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J];化工時(shí)刊;1998年06期

9 楊文書;呂建寧;葉鑫;丁干紅;;煤化工二氧化碳減排與化學(xué)利用研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2009年10期

10 宋師忠,焦艷霞;二氧化碳用途綜述與生產(chǎn)現(xiàn)狀[J];化工科技市場(chǎng);2003年12期

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本文編號(hào)：259157