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化学工程2025年第03期:基于NSGA-Ⅲ算法的低温甲醇洗主吸收塔温度分布优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:秦钰鑫;梅毅;文章楠;聂云祥;翟持;

单位:昆明理工大学化学工程学院;云南省磷化工节能与新材料重点实验室;云南省磷资源技术创新中心;

摘要:低温甲醇洗是一种很有前途的、高效的酸性气体去除净化工艺,但该工艺存在冷能耗高的特点。从工艺温度最低设备主吸收塔温度分布出发,通过Aspen Plus与Python联合仿真实现针对主吸收塔基于NSGA-Ⅲ遗传算法的参数优化。在综合考虑主吸收塔净化能力和能耗的情况下,针对主吸收塔塔板分布进行优化,尽可能地提高主吸收塔的净化能力,降低工艺能耗及成本。结果表明:当主吸收塔脱硫段、脱碳段(粗吸段、主吸段、精吸段)塔板分布方案为20-8-4-6时,主吸收塔冷公用工程用量降低了69.4 kg/h,成本降低了38.9美元/a;低温甲醇洗完整工艺的热公用工程能耗降低了10.76%、冷公用工程能耗降低了16.97%、总公用工程能耗降低了14%,投资成本下降了45 600美元,设备成本下降了17 100美元,安装成本下降了43 300美元,证明该优化方法的可行性。

关键词:低温甲醇洗;主吸收塔;Aspen Plus;模拟;遗传算法

基金资助:国家自然科学基金资助项目(22068019); 云南省重大科技专项(202202AG050001)