煤制天然气脱碳流程模拟
各位大侠，指教下煤制天然气脱碳流程模拟aspen新手等候高手指导 针对煤制天然气脱碳流程的Aspen模拟，结合工程实践经验梳理以下关键步骤和注意事项：
1. 基础建模框架搭建
- 明确工艺路线：优先确定采用低温甲醇洗（Rectisol）还是MDEA胺法，两者流程架构差异较大。煤制气常见高压工况（3.0-5.0MPa）下多选低温甲醇洗
- 组分清单确认：必须包含CO2、H2S、COS等酸性气体，特别注意煤制气特有的CH3SH等有机硫组分，需手动添加数据库缺失组分
- 物性方法选择：推荐PR-BM（Peng-Robinson状态方程结合Boston-Mathias alpha函数）适用于高压酸性气体体系，注意勾选Henry定律计算溶解气体
2. 吸收塔关键参数设定
- 塔板数设置：甲醇洗系统通常设置30-40块理论板，实际工程常按每块板效率65-70%折算实际板数
- 溶剂比调控：初始模拟建议按2.5-3.5L/kg原料气设置，后续根据净化度要求优化
- 温度梯度控制：顶部设置-30~-40℃低温维持吸收效率，底部设置-10~-5℃防止结冰
3. 再生系统配置要点
- 闪蒸罐压力分级：建议设置三级闪蒸（0.5MPa、0.2MPa、常压），注意设置足够停留时间（>3min）确保气液分离
- 热再生塔操作：蒸汽耗量按0.15-0.25t蒸汽/t溶剂初设，塔底温度控制在100-110℃避免溶剂分解
- 冷量回收网络：建议用HX模块建立贫富液换热系统，冷量回收率应达75%以上
4. 收敛调试技巧
- 撕裂流设置：优先将富液循环流设为撕裂流，收敛难度低于气相循环
- 阻尼因子调整：出现震荡时逐步降低阻尼因子至0.5-0.7区间
- 分步模拟策略：先完成吸收段稳态模拟，再逐步接入再生系统
5. 结果验证方法
- 关键指标比对：净化气CO2含量应<50ppm，总硫<0.1ppm
- 能量平衡检查：重点关注再沸器与冷凝器负荷是否匹配
- 物料追踪：通过Calculator模块监控甲醇损耗量，正常工况应<0.5kg/t产品气
常见问题处理：
- 出现负温度报警时：检查换热网络是否存在物流交叉，确保冷流股先进入板翅式换热器
- 溶剂夹带严重：调整吸收塔顶部除沫器设置，粒径分布按5-10μm设置
- 再生不彻底：检查热再生塔的汽提气量（建议0.05-0.1kg蒸汽/kg富液）
建议先用Aspen Plus自带的NGSA（天然气处理）模板启动项目，可节省30%以上建模时间。对于含硫组分处理，务必激活Kent-Eisenberg热力学模型修正交互作用参数。
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