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西安交通大学学报2025年第04期:液体膨胀机在低温甲醇洗工艺中的应用及优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曲耀鹏;宋鹏;孙金菊;

单位:西安交通大学能源与动力工程学院;

摘要:为降低低温甲醇洗工艺能耗,提高CO_2捕获量,提出在不同位置使用液体膨胀机替换节流阀的方案。采用Aspen Plus软件模拟传统低温甲醇洗工艺(方案0),物性方法选用CPA(cubic-plus-association)模型,使用实验数据回归的二元交互参数进行修正,结果发现主要流股与实际数据的标准偏差均小于1%。使用富碳膨胀机、富硫膨胀机、同时使用富碳/富硫膨胀机替换节流阀(方案1~3)以改进工艺。以敏感性参数为优化变量,综合考虑热能、冷能和电能的不同品位,以单位CO_2捕获能耗最低为目标优化工艺参数,得到优化后的方案1~3。与使用节流阀的工艺进行比较,结果表明:方案1~3使单位CO_2产品能耗分别降低了11.75%、12.38%和22.90%,优化后的方案1~3进一步降低了6.05%、5.59%和4.47%;方案1~3的(火用)效率分别提高了1.23%、1.23%和2.48%,优化后进一步提高了0.20%、0.15%和0.15%;不同位置的膨胀机均能带来经济收益,不同的是,优化后方案小幅提高了富硫膨胀机的收益,但大幅降低了富碳膨胀机的收益。该研究可为液体膨胀机的工业化应用提供借鉴。

关键词:低温甲醇洗;;液体膨胀机;;经济分析;;碳捕集;;能耗分析

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51576148);; 开山压缩机股份有限公司资助项目(202012398)