如何用Aspen模拟解吸塔工作原理

众所周知,大气温室效应是人类目湔所面临的最大环境问题温室效应是由于以CO_2为代表的温室气体大量排放造成的,化石燃料燃烧产生的CO_2占人类活动引起的CO_2排放量的80%,其中电厂煙道气的CO_2排放量占30%。同时CO_2是一种潜在的可利用资源,因此电厂烟道气脱CO_2正日益受到世界各国的关注 理论上,烟道气脱CO_2的方法主要有吸收分离法、吸附法、膜分离法、膜基吸收法和低温蒸馏法。由于烟道气的特点,化学吸收法非常适合于烟道气中二氧化碳的分离其中,有机胺吸收法以其吸收速率快、吸收效率高等优点在近几十年得到了广泛的研究和应用,发展迅速。本课题采用化学吸收法工艺,改良MEA溶液作为吸收液 ASPEN PLUS當前在全世界广泛应用,因为它功能齐全,规模庞大。它能建立精确的模型,利用科学的计算方法进行严格的模拟,对单元和系统进行计算和高效嘚优化设计 MEA脱碳法是一种有效的气体净化工艺,基于其系统的物性特点,选择了适当的热力学物性估算方法,用ASPEN PLUS化工系统模拟软件对脱碳系统進行模拟计算,发现模拟结果与设计值符合良好,即模型的可靠性及可信性良好,说明所选择的热力学物性估算方法正确。再根据模拟得到的整個工艺流程的完整模型,进行敏感度分析,并通过优化分析给出了最佳操作参数建议 对MEA脱碳法的ASPEN PLUS模拟比较成功,模拟结果和实际数据基本相符,表明ASPEN PLUS作为化工流程模拟工具,能够进行严格模拟。通过模拟,还能够达到指导生产的作用 利用模拟结果,设计了填料塔试验装置,采用高效填料囷合理的塔内部结构,以及其它设备建成了该实验装置。并利用该设备进行了化学吸收法脱除烟气中CO_2的试验研究根据实验结果,得出最佳工況条件,讨论了主要因素对吸收效率和解析效率的影响,为更深入开展这方面的研究和工业应用积累了必要的实验数据与理论基础。

【学位授予单位】:大连理工大学
【学位授予年份】:2009


路勇,余长春,丁雪加,沈师孔,邓存,福建宁德师专化学系;[J];催化学报;1996年03期
江琦,邓国才,陈荣悌,黄仲涛;[J];催囮学报;1997年01期
邵昌平,杨秀芝,王捷宇;[J];分子催化;1996年05期

本文以塔里木石化厂解吸水解系統为研究对象,主要完成以下几方面的研究工作:1)针对解吸水解系统特性,通过对现在常用的流程模拟软件ASPEN和PROII在解吸水解物料体系应用的优劣性進行了对比,用ASPEN软件对解吸水解系统物料进行了技术指标模拟,并用PROII软件对流程的实用性进行了验证2)通过塔石化大化肥厂解吸水解系统存在嘚问题和提供的技术指标,并用两种软件对现有系统流程和设备进行模拟验证,查找解吸水解问题的症结,并最终确认解吸水解系统运行故障主偠存在于解吸塔工作原理塔板的适用性出现了问题。3)针对解吸水解物系特性,利用对塔板的水力学计算,查找出塔板的问题所在,并从数据上对存在问题进行了深入的研究,确认造成塔石化解吸水解系统运行不正常的根本原因是现有塔板不适用于现有解吸水解体系4)为解决塔板不适鼡造成的解吸水解系统运行不正常的现状,选定了基于择优选择Super V浮阀塔板和立体高效传质CTST塔板两种塔板中进行技术改造,并对两种塔盘  (本文共72頁)  |

甘肃刘化集团公司30万t/a CO2汽提法尿素装置于2009年12月建成投产,目前装置运行平稳,尿素正常日产1 150 t,最高日产1 248 t,各项工艺指标基本达到设计要求,经初步考核,装置具备1 300 t/d的生产能力。解吸水解系统是尿素装置的重要组成部分,处理后的尿素废液是否达到设计要求,也是尿素工程项目是否成功的重要指标之一因此,在工程前期准备阶段,笔者针对国内同类型装置解吸水解系统的设计及运行情况进行了调研,并结合公司现有尿素装置解吸水解系统的运行情况,在工程实施阶段进行了解吸水解系统的优化设计,经生产实际运行考核达到预期效果。现就解吸水解系统的工艺优化设计囷生产运行情况进行总结1解吸水解系统生产运行状况调查2001年10月,国内第1套30万t/a二氧化碳汽提法尿素装置在塔西南化肥厂建成投产,尿素装置工藝技术采用荷兰Stam icarbon公司的改进型CO2汽提法新工艺,基础设计由法国克莱布斯工程公司完成,中国...  (本文共5页)

1技改背景河南中原大化有限责任公司第1套1.2萬t/a三聚氰胺装置于2000年4月一次投料成功,2002年又建造了同等规模的第2套装置。2套装置运行稳定,产品质量优等,生产负荷都逐渐达到了120%2套装置的工藝冷凝液送入公司已有的52万t/a尿素装置(以下简称大尿素装置)回收处理。2005年10月公司新上的第3套3万t/a三聚氰胺装置及同时配套建设的11万t/a尿素(以下简稱小尿素装置)投产小尿素装置的氨泵、甲胺泵填料冲洗水来源于第3套三聚氰胺装置的工艺冷凝液,大尿素装置已无法回收第3套工艺冷凝液,若将这部分三聚氰胺产生的工艺废水就地排放势必将造成浪费,且污染环境。为此中原大化有限责任公司于2005年实施了环保节能技术改造,配套建造了工艺冷凝液回收装置,实现了三聚氰胺装置工艺废水的“零”排放2工艺流程解吸-水解系统工艺流程见图1。图1解吸-水解工艺流程1—冷凝液储槽;2—解吸塔工作原理给料泵;3—碳铵液泵;4—碳铵液储槽;5—塔顶... 

1概述青海盐湖工业股份有限公司化工分公司330kt/a尿素装置采用传统的斯塔米鉲邦CO2汽提法工艺,其解吸水解系统的主要作用是处理蒸发系统提浓所产生的工艺废水、氨泵及甲铵泵的密封水、低压系统排放的冲洗水、装置各导淋排放的工艺废水、开停车以及系统非正常工况下所产生的废水,将废水中所含的氨、CO2以及夹带的甲铵和少量尿素予以回收,目的之一昰降低吨尿素氨耗,目的之二是将尿素生产中产生的废水处理至达到环保排放标准要求,并回收再利用以提高水的重复利用率解吸水解系统嘚核心设备为解吸塔工作原理和水解塔。尿素生产中产生的含少量氨、CO2、尿素和甲铵的工艺冷凝液全部收集到氨水槽中[氨水中各组分设计指标(质量分数,下同)为:NH36.87%,CO26.87%,尿素1.29%],再通过解吸塔工作原理给料泵送至第一解吸塔工作原理进行解吸,将其中游离氨及部分未反应的甲铵***成NH3和CO2并进荇回收利用;解吸后的工艺冷凝液送至水解塔进行水解,水解后的工艺冷凝液送入第二解吸塔工作原理进... 

在生产中,解吸和水解系统的操作是为叻回收工艺冷凝液中的CO2,氨和尿素这样,不仅充分利用工艺冷凝液中低浓度的CO2,氨和尿素,降低整个尿素装置CO2和NH3的消耗,而且还可以使蒸发系统的笁艺冷凝液经过处理后变为纯净的水。这种水只含有微量氨和尿素,送至水处理工序进一步处理,即可作为锅炉给水,用于各蒸汽压力等级的锅爐中下面介绍解吸水解系统操作的一些经验。1解吸塔工作原理1.1解吸塔工作原理的操作解吸操作好坏的指标:一个是废液中的氨含量是否降臸5×10-6以下;另一个是回流冷凝液(去低压甲铵冷凝器)的浓度是否达到要求要达到上述要求,根据精馏原理,操作时要控制好第一、第二解吸塔工莋原理塔底,塔顶和各层塔板的温度。此外,回流冷凝器的温度控制也很重要1.1.1塔底与塔顶温度解吸塔工作原理的温度控制在操作中主要是控淛塔顶和塔底的温度。塔顶出气温度一般控制在120℃以下,塔底出口液体的温度一般为143℃(一定压力下废水的沸点温度)以下两段解吸塔工作原悝都设有塔底塔顶温度测定... 

1解吸水解系统流程概述中石油塔里木油田塔西南公司尿素装置采用的是斯达米卡邦公司的二氧化碳汽提法尿素苼产工艺,装置的工艺冷凝液处理采用图1所示解吸水解系统流程。图1解吸水解系统改造前流程图含NH3、CO2和尿素的工艺冷凝液收集在氨水槽中,冷凝液平均温度为57℃,各组分的质量分数分别为:尿素1·2%,CO25·5%,NH37·9%,H2O 85·4%氨水槽中的冷凝液由解吸塔工作原理给料泵送到解吸水解系统,经解吸换热器(E-802)与苐二解吸塔工作原理(C-802)底部出液换热后,温度由57℃上升到111℃(TI804指示),送至第一解吸塔工作原理(C-801)第2块塔板的降液管。在第一解吸塔工作原理中,物料在丅降过程中与来自第二解吸塔工作原理及水解塔(C-803)顶部的气体逆流接触,使其温度升高第一解吸塔工作原理出液通过水解塔给料泵(P-801)经水解塔換热器(E-803A/B)与水解塔出液换热后送至水解塔,水解塔内物料停留时间近1

石化总公司化肥行业环保技术交流会及年度予评会于一九八六年十月二十ㄖ至二十三日在齐鲁石化公司召开,各化肥厂等单位共三十一人出席了会议。会上交流10篇技术报告,其中有对尿素解吸水解系统及对引进含氰汙水处理装置的改进,有尿素造粒塔排气中的雾滴回收,有尿素解吸废液酶水解试验,有尿素造粒塔粉尘的超高压静电除尘试验探索,还有污染与防治的综述化四院的同志介绍了用新型过滤料防治尿素粉尘污染的设想... 

参考资料

 

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