天然气脱酸气关键计算点的讨论

大中至正

上个帖子（http://meng.horse/thread-137263-1-1.html）我们简单描述了一下脱酸气流程上的一些问题，今天我们就在模拟计算中的关键点展开讨论，欢迎大家回复问题，一起学习。

本例子中，主要计算关键点是两个塔器的条件设定，最有利于吸收和最有利再生的温度点的设定，流程组织比较简单那我们重头开始说。

流体包的选择

如附图1所示，hysys提供了多种流程包进行选择，我们主要讨论天然气预处理及液化所用的流体包，流程中主要流体为两种：天然气和胺液，胺液有专属流程包** pkg，该模型还包含了两个热力学模型：Kent-Eisenberg半经验热力学模型和Li-Mather严格热力学模型，我选择的是严格热力学模型，而气相我们选择非理想，这样选择跟符合实际情况，使计算更加精准，打开帮助文件可以清楚的看到使用范围，压力，浓度等值（附图2）。天然气我们选择的是PRSV-LK方程（附图3），次方程多用于低温气体处理、空气分离、化学系统、氢氟酸烷基化等，PRSV-LK扩展了Peng-Robinson在非理想系统中对纯组分和混合组分的准确程度，三甘醇脱水中选择PR方程更为合适，PRSV更适合我们的工艺条件，在参数中，我们选择Lee-Kesler方程，该模型是计算非极性物质混合物最准确的一般方法。

吸收塔

吸收塔主要吸收H2S和CO2，各种醇胺与H2S之间的反应属于瞬间反应，反应为：H2S+MDEA=MDEAH+ +HS- （可逆反应），醇胺CO2的反应要复杂许多，伯胺、仲胺既能直接与CO2反应生成氨基甲醇酸盐，又能与CO2生成碳酸氢盐，而叔胺上的氮原子无氢原子相连，可以生成碳酸氢盐，主反应：CO2+H20+MDEA=MDEAH++HCO3(可逆反应)，但是反应速率不同，H2S的吸收为快反应，其余反应都为中速或者慢速反应，H2S，CO2在反应速率生的差异产生了差异性吸收H2S提供了动力。反应中放出大量的热，由化学反应知识可知气体入口温度过高不利于正反应的进行，我设置入口温度为40℃，此温度最有利于吸收酸气，可以下载本计算模型自己试验，当塔底温度升高时，二氧化碳吸收率明显降低，温度在10-40°之间是波动较小，选择较高温度可减小后续贫富换热器的负荷。

再生塔

富液出吸收塔减压经过贫富液换热器升温进入再生塔再生，再生温度在90-99℃是解析酸气最佳，温度太高易降解，温度低解析效果差，MDEA降解有两方面原因，一是有氧存在时与之反应生成羧酸，二是温度过高自身分解，网上有相关资料，我就不再赘述。塔的相关操作比较复杂，大家可以下载hysys中午用户手册进行学习。塔顶气体解析气经过冷却分离排出系统，液体返回塔顶，此时需要改变物性包。贫液出塔底，进入贫富液换热器，降低温度返回吸收塔，在此过程中加入消泡沫剂，蒸发掉的水分，以及过滤变质、降解所产生的杂质。

欢迎回帖交流。大中至正化工工作室。

附图1

附图2

附图3

大中至正

{:1106_361:}没人理

wutuxiaoyuan

收藏了不错的资料！

tefnon

顶贴是美德……

天空之城

非常好的资料

yjdjohn

谢谢好资料

丹丹果

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sunooi

好东西，谢楼主