液氮洗的模拟与优化.pdf

第44卷第12期
化学工程
Vol 44 No 12
2016年12月
CHEMICAL ENGINEERING( CHINA)
Dec.2016
液氮洗的模拟与优化
李玉顺,顾朝晖,杨声,周翔
(河南心连心化肥有限公司,河南新乡453731)
摘要:以河南心连心化肥有限公司的液氮洗作为研究对象,以其设计数据和实际数据为基础出,应用 Aspen Plus流程模
拟软件,对该流程进行建模、模拟和技术分析,针对实际运行过程中,液氮洗冷量富余的情况,提出相应的操作优化措
施。提高燃料气的出口压力可以减少冷量的产生,燃料气的出口压力从300kPa,提高到1900kPea,冷量大概产生
10kW。但是,并不能从根本上解决燃料气外排的这种情况。把中压配氮由内配氮改成外配氮,减少焦耳汤姆逊效应
的产生,使产生的冷量较少。将内配氮流量1507kmol/h调节为1100kmol/h时,可以消除燃料气外排的现象。
关键词:液氮洗;焦耳-汤姆逊效应;冷量
中图分类号:TQ021.8
文献标识码:A
文章编号:1005-9954(2016)12-006604
DOI:10.3969/j.isn.1005-9954.2016.12.014
Simulation and optimization of liquid-nitrogen washing process
LI Yu-shun, GU Zhao-hui, YANG Sheng, ZHOU Xiang
(Henan Xinlianxin Fertiliser Co. Ltd, Xinxiang 453731, Henan Province, China
Abstract: The liquid-nitrogen washing process of Henan Xinlianxin Fertiliser L. CO. was simulated and analyzed by
Aspen Plus. According to the plants design and operating data, corresponding optimization measures were put
forward. Improved fuel gas outlet pressure can reduce the amount of cold, namely, the fuel gas outlet pressure
increased from 300 kpa to 1 900 kpa, produced cooling capacity about 10 kw. But this measure can not
fundamentally solve the fuel gas discharge. Changing the addition of medium voltage nitrogen from the inside to the
outside can reduce the joule-thomson effect. While the flow of addition of medium voltage nitrogen from the inside
decreased from 1 507 kmol/h to 1 100 kmol/h, fuel gas discharge no longer.
Key words: liquid-nitrogen washing; the joule-thomson effect; cooling capacity
以煤为原料合成氨企业中,经过低温甲醇洗后日前,根据文献报道国内运行的液氮洗在实际运行
的原料气的组成除了大量的N2和H2外,仍含有少量过程中遇到了各种各样的问题,比如说冷量不平衡、
CO,CH,Ar,CO2,CHOH等气体。这些气体含量较系统冷量不足、氮气消耗与负荷不匹配等2。
少,其中的含氧化合物是合成氨催化剂毒物。如果不
本文将河南心连心化肥有限公司的液氮洗作为
彻底清除,将对合成氨系统产生不可估量的危害。研究对象,以其设计数据和实际数据为基础,应用
CO2是酸性气体,CH1OH是极性较强的有机醇,这2 Aspen Plus流程模拟软件,对该流程进行建模、模拟
种物质脱除较为容易。CO为非酸非碱性物质,在各种和技术分析,针对实际运行过程中,液氮洗冷量富余
溶液中又不易溶解,因此脱除CO并非易事。目前大型的情况,提出相应的操作优化措施。
合成氨企业一般采用液氮洗涤法去除徴量的CO。
目前,国内已建成的液氮洗装置已有数十套,二1流程介绍
十多年来,许多工程技术人员做了大量的工作,积累
河南心连心化肥有限公司气化工序为水煤浆压
了丰富的理论和实践经验,液氮洗基本上国产化。根力6.5MPa;低温甲醇洗压力为5.0-6.0MPa;故液
据气化压力的不同,这些已建成的液氮洗装置的操氮洗选用5.06.0MPa压力的流程,其流程如图1
作压力有2.0-3.0,5.06.0,7.08.0MPa不等。所示。
收稿日期:2016-07-18
作者简介:李玉顺(1960-),男,高级工程师,副总经理,总工程师,从事合成氨、尿素及相关上下游产品系统技术研究工作,E-mail. Iwyeye
163,com;周翔,通信联系人,E-mail:2x20041983@163.com。
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