吸收-水合復合法分離低碳混合氣體的過程模擬與優(yōu)化.pdf

1、本論文針對催化裂化干氣和催化裂解氣低能耗分離低碳烯烴的需求，結合較高濃度油吸收效率高、較低濃度水合效率高的優(yōu)勢，開發(fā)了一種用于分離低碳氣體混合物的吸收-水合復合工藝。現(xiàn)有的流程模擬軟件中均沒有關于水合物的物性計算方法，為了模擬和評估所開發(fā)的流程，本文參考現(xiàn)有的熱力學理論，在方程導向的建模環(huán)境中編寫了多相相平衡計算程序，并根據(jù)動力學實驗的結果，使用時間正交離散的方法，擬合了乙烯水合動力學參數(shù)。以動力學和熱力學模型為基礎，建立了水合操作單元

2、的模型，并將模型成功地鏈接到流程模擬軟件中；在流程模擬軟件中構建了整個吸收-水合復合流程，以經(jīng)濟性評估為參考，優(yōu)化了流程操作條件。計算結果表明，吸收-水合流程的年平均費用比傳統(tǒng)吸收法低12％；同時發(fā)現(xiàn)，雖然水合物能夠有效回收低濃度的C2，但是對于高濃度的C2，由于其內(nèi)部的大小孔結構，水合物并不能提供較高的選擇性。最后，針對大規(guī)模流程高效模擬的需求，討論了化工系統(tǒng)工程的發(fā)展方向，包括更先進的建模工具、全局優(yōu)化、計算容錯和并行計算等，提出了