MDEA脱硫.doc

MDEA 脱硫流程模拟计算 一 工艺流程简述 炼厂气和乙烯裂解气都含有一定量 H2S 和 CO2 等酸性气体 为防止设备腐蚀 和最终产品的合格 在加工过程中都需要 H2S 和 CO2 等酸性气体脱除 胺类吸收剂 性能好 并可再生循环使用 在炼厂气和乙烯裂解气脱除酸性气体中得到文泛应用 但胺类吸收剂吸收 H2S 和 CO2 等酸性气体过程为强非理想过程 一般的软件和 热力方法对该过程的模拟 结果都欠佳 PRO II 软件中有胺类吸收剂脱酸性气体的专 用数据包 AMINE 对于该过程的模拟较适用 AMINE 数据包可用于含水胺系统 和包括 H2S CO2 H2O MEA DEA DGA DIPA 和 MDEA 酸性气体体系 甲基 二乙醇胺 MDEA 由于具有选择性 能吸收大部分的 H2S 而对 CO2 的吸收较少 因而广泛用于炼厂气的脱酸性气体中 本例题就是用 MDEA 脱除炼厂气中的酸性气体模拟计算 其工流流程如图 6 1 所示 界区来的炼厂气进到吸收塔 T301 该塔没有再沸器和冷凝器 贫胺液从塔 顶进入 酸性气从塔底进入 贫胺液和酸性气再塔内逆流接确 脱除酸性气体后的贫 气从塔顶出来 吸收了酸性气体的富胺液从塔底出来与到再生塔底出来的贫胺换热后 进入到再生塔 胺液再生塔 T302 该塔有再沸器和冷凝器 由吸收塔底出来的富 胺液进到该塔 酸性气体从塔顶出来 脱除酸性气体后的贫胺液与富胺液换热 再冷 却后 回到吸收塔 T301 所涉及主要模块有吸收塔 T301 胺液再生塔 T302 贫胺液泵 P1 Temperature C Pressure atm Mass Flow Rate kg hr 二 需要输入的主要参数 1 装置进料数据 表 6 1 装置进料数据 进料量 KG H 进料 温度 进料压力 ATM 进料组 成 H2O CO2H2N2CH4C2H6C2H4 C3H8 C3H6IC4NC4IBTE IC5 COH2SMDEA GAS3000 m3 h 401 50VOL 0 13 8 7589 89 1 23 PMDEA 20000 401 50WT 80 20 0 2 单元操作参数 表 6 2 单元操作数据 T301T302 操作压力 ATM 1 501 30 全塔压降 kg cm2 0 30 30 理论板数 1211 进料板塔顶 塔底 1 板效率 3 设计规定 表 6 3 设计规定 T301 塔T302 塔计算模块 C 1 热力学 ELECNRTLELECNRT 计算所需补充在水和 MDEA 量 设计规定 1贫气 GAS 中 H2S10ppm mol 塔顶产品 3935Kg h 设计规定 2 变量 1MDEA 流量 变量 2 三 软件版本 采用 ASPEN PLUS 软件 12 1 版本 文件保 KMDEA APW 四 例题 2 38 10 33555 FM 121 2 30830 PM 40 2 2725 SOUR 1 装置进料数据 FMGASGAS1LPGLPG1M1M2M11M22PMSOUR Temperature C 37 64042 5403940404439 1121 440 1 Pressure atm 9 6749 879 38415 415 49 879 879 67416 41 9621 575 Vapor Frac 0 0051100000001 Mole Flow kmol hr 1513 822218 584202 787183 143159 815691 264783 433707 062806 761412 371101 451 Mass Flow kg hr 33555 415836 365256 6738564 067588 336150001700015579 6917975 7230829 992725 422 Mass Flow kg hr H2O 25558 45033 91406 35811999 413599 3211965 4913592 9624484 341074 107 MDEA 6399 0040000 6762999 853399 832999 853399 1546344 10754 897 H2S 436 199246 221 38190 260 5010 750 85245 59190 6091 541434 657 CO 5 746123 89118 14400005 746005 746 CO2 217 504259 5442 0360000217 50400217 504 AIR 13 0361457 21444 164000013 0360013 036 CH4 28 5591050 641022 081000028 5590028 559 C2H6 43 9051188 111144 205000043 9050043 905 C2H4 31 6995 96964 9640 950 3460030 9960 604031 6 C3H8 89 21637 7136 1011506 011418 403001 60987 607089 216 PROPY 01 607 678158 82152 9593813 763211 943005 861601 8170607 678 ISOBU 01 32 247113 12106 441198 341172 772006 6825 568032 247 N BUT 01 12 16547 9944 182391 38383 024003 8088 356012 165 1 BUT 01 30 33149 6346 629471 63444 301003 00127 329030 331 ISOBU 02 3 8490068 9265 0710003 84903 849 TRANS 01 24 75746 3242 834436 54415 268003 48621 272024 757 CIS 2 01 19 80861 2156 641312 72297 482004 56915 238019 808 N PEN 01 1 3600173 55172 190001 3601 36 2 单元操作参数 表 单元操作数据 C 401C 402C 403 操作压力 ATM 9 38415 401 575 全塔压降 kg cm2 0 31 00 40 理论板数 201021 进料板塔顶 塔底塔顶 塔底 4 初值 1 初值 2 塔顶产品 2200kg h 回流比 2 50 3 设计规定 C 401C 402C 403 热力学 ELECNRTL 享利组份 H2S CO2 表观组份 收剑方法 强非理想 阻尼 最强 UNIFAC LLELECNRTL 享利组份 H2S