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低溫甲醇洗典型異常工況尾氣硫含量模擬控制及優化
關鍵詞：aspen plus 低溫甲醇洗 靈敏度分析 尾氣硫
摘要：煤氣化生產過程中,合成氣中混雜有H2S、CO2等酸性氣體,尤其是H2S會造成后續工序中催化劑中毒和環境污染。低溫甲醇洗是典型的依靠物理方法吸收酸性氣體的凈化工藝,對氣體吸收具有很好的選擇性。在低溫條件下甲醇對H2S等酸性氣體具有較大的溶解度,而對合成氣中的CO和H2溶解度較小。因此低溫甲醇洗技術被廣泛應用于合成氣的凈化。但實際生產過程中,由于合成氣組分含量差別或操作參數改變會使放空尾氣中硫含量出現波動,對穩定生產造成一定影響,亟需對其波動原因及調控方案開展深入研究。以企業生產運行數據為基礎,分析了原料煤和尾氣中硫含量變化關系,利用Aspen Plus模擬軟件對低溫甲醇洗工藝流程進行了建模和全流程模擬,通過比較模擬值與實際生產值,發現吻合程度較好,獲得了具有較高可靠性的模型。在模型可靠性研究的基礎上,對尾氣硫含量影響較大的2個工藝參數(即甲醇吸收塔中段甲醇回流率和CO2解析塔塔頂溫度)為優化對象,分析了甲醇吸收塔中段甲醇回流率、CO2解析塔塔頂溫度影響尾氣硫含量的主要原因,及其對其他物料流股的影響。通過靈敏度分析工具,探索了進料中H2S氣體含量超標時3個典型異常進料情況下控制尾氣硫含量的最佳操作條件。典型異常工況的優化條件為:1~3號異常工況進料中H2S體積分數分別為0. 52%、0. 42%、0. 35%,甲醇回流率分別調整為58%、58%、59%,CO2解吸塔頂溫度調整為-57、-56、-55℃。
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