低温甲醇洗的换热网络优化

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在化学工业逐渐走向大型化、集约化和连续化的今天,能源问题逐渐成为我国社会经济可持续发展的主要制约因素,节能减排已是大势所趋。换热网络是能量回收利用的一个重要组成部分,在众多换热网络优化技术中,夹点技术以其物理意义直观、简便易行在工程上得到了广泛的应用。低温甲醇洗是一种典型的酸性气体净化工艺,它利用甲醇在低温下对C02和H2S有很大的溶解度的特性,可以选择性地脱除系统中的酸性气体,具有净化度高、处理量大等特点,目前已经应用在国内百余套合成氨和甲醇合成工艺中。由于低温甲醇洗的操作温度低,需要使用到低温制冷剂,操作费用昂贵,因此使用夹点技术对低温甲醇洗工艺进行换热网络的分析与优化具有很大的现实意义。本文提取RPS模拟数据作为换热网络优化设计的基础,使用夹点技术分析了三个典型的低温甲醇洗流程的换热网络,根据最小传热温差与总年度费用之间的关系,确定最优夹点温差,并对这三个换热网络提出改进的方案,取得了良好的经济效益。对于林德流程的低温甲醇洗换热网络,分别对其用能和总传热单元数进行优化,得到了两个优化方案,并进行经济学分析,所得的方案在总年度费用上明显小于原流程。对于鲁奇流程,对其用能进行优化,得到了两个总年度费用上明显小于原流程的优化方案。对于某低温甲醇洗新流程的换热网络,运用夹点的加/减原则优化流程的工艺条件,大大减少了换热网络的能量消耗。最后,总结了低温甲醇洗换热网络匹配中的一般规律。
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