【摘要】：液氮洗工藝是以低溫液氮為吸收劑,脫除合成氣里含有的CO、CH_3OH、CO_2、Ar、CH_4等氣體的工藝,它主要用于低溫甲醇洗工段后以進一步凈化氨合成氣,使CO含量小于1×10~(-6),同時對合成氣進行配氮至氫氮比為3:1,然后再送往合成氨裝置。近年來隨著液化天然氣(Liquefied Natural Gas,LNG)需求的增長,許多工廠開始回收粗合成氨氣體中的CH_4用于生產(chǎn)LNG產(chǎn)品。本文第一部分工作是對某廠液氮洗工藝進行改造以盡可能回收粗合成氣中的甲烷,工藝要求是合成氣中CO摩爾分數(shù)應(yīng)小于1×10~(-6),并且LNG產(chǎn)品中的甲烷純度大于89%。針對工藝要求,本文采用ASPEN PLUS通用化工軟件對工藝進行模擬優(yōu)化。使用不同物性方法對液氮洗裝置進行模擬。選擇RK-ASPEN作為該模擬使用的物性方法時,得到與實際工況產(chǎn)品氣組成相近的模擬值。選用合適的單元操作模塊構(gòu)建工藝流程進行模擬計算,通過對單一單元操作模塊的計算和全流程的模擬,得到滿足產(chǎn)品要求的液氮洗聯(lián)產(chǎn)LNG工藝。對于液氮洗聯(lián)產(chǎn)LNG工藝優(yōu)化,本文提出了兩段低壓閃蒸連用的改造方案。改造后的模擬結(jié)果顯示合成氣中CO含量符合要求,LNG產(chǎn)品中CH_4的純度為95.05%,除此之外氮氣循環(huán)系統(tǒng)的氮氣使用量減少了12.79%。并對改造后流程進行彈性分析,該改造流程至少可以達到10%的操作彈性。本文第二部分工作是在選定物性方法和操作單元模塊的基礎(chǔ)上,根據(jù)部分流股數(shù)據(jù),模擬還原了一套液氮洗裝置。得到基本吻合的流股數(shù)據(jù)并確定了分離設(shè)備的操作參數(shù),為工廠安全擴產(chǎn)提供數(shù)據(jù),可用于實際改造工況的研究。本研究內(nèi)容為液氮洗聯(lián)產(chǎn)LNG工藝提供了基礎(chǔ)設(shè)計數(shù)據(jù)并對其節(jié)能降耗提供了新思路。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE665.3

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