2013年4月
化肥工业
传统液氮洗工艺模拟分析与改造研究
高峰，冯德林，李凯
（航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司甘肃兰州730050）
摘要应用通用流程模拟软件，采用合适的热力学模型，完成了对某化工企业原液氮洗工艺流程的模拟，并与原设计值相比较，从而验证了所选模型的合理性。然后运用此模型对优化流程进行模拟，并得出了流程优化后再增加1台分离器，将压力降至0.25MPa，可多带出48.6kJ/kg的冷量，达到节能的目的。
关键调液氮洗流程模拟优化
Simulation Analysisof Conventional Liquid NitrogenWashProcess andRenovationStudy
Gao Feng, Feng Delin, Li Kai
(Changzheng Engineering Co., Lid.Lanzhou BranchGansu Lanshou730050)
AbstractBy the adoption of the general process simulation software and appropriate themodymamic model, the simulation is carried out of the original liquid nitrogen wash technological process and compared with the original design values, so that the rationality of the model chosen is verified. Then, this model is used to simulate the optimized process and it is shown that after the optimization of the process another separator is added, the pressure is lowered to 0. 25 MPa, giving an additional quantity of cold of 48.6 kJ/kg, thus attaining the aim of energy conservation.
Keywordsliquid nitrogenwashprocess simulationoptimization
1
工艺流程
液氮洗净化系统工艺流程如图1所示。
进入液氮洗装置的流股主要有原料气、中压氮气和液氮3股，出液氮洗装置的流股为合成气、燃料气和循环氢3股。来自低温甲醇洗装置的原料气首先进人分子筛吸附器，除去CO，CH,OH H,O等杂质后进入板翅式换热器（E2）.与来自液氮洗塔顶的净化气、塔底液以及闪蒸气回收氢逆流换热，然后进人板翅式换热器（E3）维继续冷却，换热后的气体从底部进人液氮洗塔，原料气中的 CO,CH,Ar等杂质在液氮洗塔中被液氮溶解后得到的精制气自塔顶出塔，然后经E3换热、粗配氮、E2回收冷量后分为2路：1路去低温甲醇洗装置回收冷量，然后返回液氮洗装置；1路经板翅式换热器（E1)换热后，与从低温甲醇洗装置返回
的另一路气体汇合，一起送往氨合成压缩机。
31
来自空分装置压力为3750kPa(表压）、温度 40℃的中压氮气经E1和E2冷却后分成2路，一路经减压胀后对精制气粗配氮和补充冷量，另一路经E3冷却成液氮再进液氮洗塔作洗涤液用。
液氮洗塔塔底液减压至1050kPa（表压）进人气液分离器（V1），分离得到的气相经E3，E2 和E1回收冷量后送至低温甲醇洗装置循环气压缩机回收氢：分离得到的液相减压至420kPa，再经E3,E2和E1回收冷量后进入燃料气系统。
2
原工艺流程模拟
采用通用流程模拟软件，选择合适的物性方
法对上述流程进行模拟，净化气、液氮洗塔塔底液、回收氢流股参数及组成模拟结果与原设计值对比见表1。
作者简介：高峰，男，助理工程师，2010年毕业于大连理工大学，硕士，主要从事煤化工工程设计0931-2662129，gao_9014@163.com。万方数据