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低温甲醇洗工艺,温度范围为-62.6~137.9℃,压力范围为0.23-3.24 MPa,温度压力范围跨度大,对描述此工艺过程的热力学方程提出了较高要求。尤其是H2S/CO2吸收塔,温度范围在-16.4~-52.4℃,压力在3 MPa左右,Aspen Plus工艺模拟中自带的热力学方程已经无法准确描述该工艺过程。因此,如何准确模拟该工艺过程,对工艺参数设计、生产调节并最终获得合格产品,就显得至关重要。本文采用Aspen Plus软件模拟实际生产中的低温甲醇洗流程,其中热力学方程采用PENG-ROB、PK-ASPEN、PSRK方程。通过前四个操作单元不同物性方程的模拟结果比较,选择最接近生产实际数据的PSRK方程进行修正,然后使用修正的PSRK方程再次模拟低温甲醇洗前四个操作单元,模拟结果和实际数据较好吻合,关键流股中关键组分摩尔流量的相对误差减小情况为:净化气中CO2的相对误差从64890.97%减小到277.74%;闪蒸汽中CO2的相对误差从14.15%减小到2.92%;闪蒸汽中H2的相对误差从-17.20%减小到-3.98%;CO2气中CO2的相对误差从10.94%减小到0.18%;H2S富气中H2S的相对误差从-21.00%减小到-2.27%。使用PENG-ROB、PK-ASPEN、PSRK方程对甲醇再生塔进行模拟,结果发现PENG-ROB方程的模拟结果与实际生产数据较好吻合。低温甲醇洗工艺循环回路多,全流程模拟不容易收敛。本文规定了7股撕裂物流,设置了2个收敛模块,并确定了模块的收敛次序,使得低温甲醇洗流程成功收敛,并修改了收敛算法相关参数,加速了收敛进程,收敛速度提高了16.5倍。模拟结果显示,关键流股中,CO2气提气温度的相对误差最大,为-1.49%,可认为与实际数据相吻合。净化气中CO2组分流量的相对误差最大,为303.23%,但净化气中CO2流量占总流量的摩尔比例为ppm级,不影响净化气的纯度要求。本文最后分析了实际生产中低温甲醇洗的换热网络,发现换热网络存在跨越夹点换热和一个热负荷回路。通过增加换热器热负荷,可以消除跨越夹点换热,节省一台换热器,同时节能613.4 kW。通过合并换热器,可以消除热负荷回路,再节省一台换热器,节省设备相关的投资和维护费用。