油气储运网

 找回密码
 立即注册

一步快速登录

扫扫登录网站

一步迅速开始

chuyunhuiyi
查看: 5903|回复: 11

[经验交流] 利用HYSYS对酸性气体吸收系统模拟

[复制链接]
发表于 2012-8-27 12:41:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘要:本文运用hysys软件,模拟加氢装置中循环气体酸性组分的洗涤系统,吸附剂为二乙醇胺(DEA)溶液,主要除去循环气体中的H2S组分,系统回收DEA,并循环使用。本文对该系统进行稳态步模拟,并优化工艺条件。
1.前言       如今各种工业模拟计算软件中,HYSYS软件对石油工艺的模拟有经验数据多和计算收敛快等优点,同时其动态模拟模块更是独特的优势。本文应用该软件模拟计算二乙醇胺循环回收系统,该工艺流程在加氢脱硫装置中比较常见。


1.JPG
图1 DEA循环系统流程图


       该工艺的基本流程如图1所示。酸性气体含4.1mol%的CO2和1.7mol%的H2S,流量为25MMSCFD(百万标准立方米/天),酸性气体首先进入气液分离器,将水和沸点较低的烃类分离出去;分离后的酸性气体进入吸收塔,塔板数为20块,吸收剂为DEA溶液(浓度28wt%),净化后的酸性气体中H2S完全除去,CO2含量为0.062mol%,;塔底富二乙醇胺溶液经过闪蒸、换热,进入分馏塔再生(塔板数20块),再生后的DEA循环使用。  
2.稳态流程模拟2.1流程图规划
       本流程包括两个部分:一是DEA吸收塔,既是酸性气体净化部分,吸收塔有20块塔板,酸性气体塔底进料,吸收剂DEA溶液塔顶进料;二是DEA回收再生部分,吸收塔塔底液相物流经闪蒸、换热后进入18块塔板的蒸馏塔,塔底再生后的DEA溶液循环使用。
       模拟系统采用Amine Pkg进行热力学模拟计算,该模型适用于气液相的溶解平衡计算。
2.2 PFD建立
       模拟过程涉及的化合物包括N2、CO2、H2S、C1~C7、H2O和DEA,酸性气体(Sour Gas)组成如下:
表1 酸性气体(Sour Gas)组成
组分
含量mol%
N2
0. 16
CO2
4.13
H2S
1.72
C1
86.92
C2
3.93
C3
0.93
iC4
0.26
nC4
0.29
iC5
0.14
nC5
0.12
nC6
0.18
nC7
0.72
H2O
0.50
       酸性气体先经过等温闪蒸,分离出大部分的水和大分子烃。闪蒸后的气相进入吸收塔进行净化,塔底进料。吸收剂二乙醇胺水溶液(DEA To Cont)浓度为6.21mol%,塔顶进料。塔顶与塔底压差为5.0psia。净化后的气体(Sweet Gas)组分如下:
表2 酸性气体净化后各组分含量
组分
含量mol%
N2
0.1715
CO2
0.0621
H2S
5.41e-6
C1
92.980
C2
4.1874
H2O
0.1225
由表2可见,净化后的酸性气体H2S摩尔含量在0.054ppm以下,净化效果很好。
       塔底富DEA溶液经减压后进入闪蒸罐闪蒸,除去物流中烃类。再经过换热器,进入蒸馏塔回收DEA,蒸馏塔有18块塔板,再沸器和塔顶冷凝器。进料位置为第4块塔板,制定塔顶温度82℃,塔顶气相流量2.0MMSCFD,回流量5.0MMSCFD,及再沸器热功1.431E+7KJ/h。再生前后的DEA溶液组分如下表:
表3 再生前后DEA溶液组分
组分
Regen Feed (mol%)
Regen Bttms (mol%)
CO2
2.62
0.046
H2S
1.09
0.0025
H2O
90.22
93.64
DEA
5.98
6.31
       再生后的DEA溶液经换热、补充H2O、降温、增压之后循环使用。
3. 模拟系统的优化       DEA循环系统中,DEA吸收酸性组分的负荷通常用物流中酸性组分的浓度与DEA浓度的比值表示,HYSYS中的Spreadsheet组件不仅可以直接计算和显示该值,而且还可以进行优化,找出控制点。
由D.B.Robinson计算所得的酸性气体最大负荷值为:CO2/DEA=0.45、H2S /DEA=0.30。
图2为富DEA溶液与贫DEA溶液的H2S/ CO2负荷,由图中可以看出,富DEA溶液中CO2的负荷接近最大值,认为优化合理。


2.jpg 图2 DEA溶液中酸性气体的负荷

原文地址:http://blog.sina.com.cn/s/blog_59dd24e30100bi91.html


该贴已经同步到 自由飞翔的微博
发表于 2012-8-28 00:41:50 | 显示全部楼层
真牛呀,学习了。
发表于 2013-10-31 08:07:28 | 显示全部楼层
:)  非常有用的说~~~
发表于 2018-3-11 15:11:38 | 显示全部楼层
看懂了各单元罗列,学习了SpreadSheet功能。
发表于 2018-3-19 20:51:00 | 显示全部楼层
不错不错不错不错不错不错
发表于 2018-7-8 22:25:26 | 显示全部楼层
回复赚金币
发表于 2019-9-18 09:10:49 | 显示全部楼层
前期花了两个月的时间学习AspenOne Engineering,正准备学习HYSYS,很好的学习资料。
发表于 2019-9-25 11:52:58 | 显示全部楼层
6666666666666
发表于 2019-10-21 13:20:02 | 显示全部楼层
非常好的分享
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册  

本版积分规则

扫码访问手机版

QQ of Webmaster|关于我们|网站地图|手机版|无图版|油气储运网 (鲁ICP备11007657号-3)

GMT+8, 2020-5-31 09:31 , Processed in 0.057176 second(s), 15 queries , Gzip On, Memcache On.

Powered by Discuz! X3.4

© 2001-2018 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表