兰炭尾气水洗脱氨工艺仿真与优化.pdf

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1、第34卷第2期2017年4月内燃机与动力装置I．C．E&PowerplantV01．34No．2Apr．2017【仿真计算】兰炭尾气水洗脱氨工艺仿真与优化李振龙1，刘明霞2(1．胜利油田胜利动力机械集团有限公司，山东东营257032；2．华陆工程科技有限责任公司，陕西西安710065)摘要：针对兰炭尾气用于12V190燃气机发电时NH，含量超标，导致输送管线和发动机的铜质部件严重腐蚀问题．通过AspenPlus化工流程仿真软件对水洗脱氨过程进行了全流程仿真，对吸收剂温度、循环量，富液温度、解析空气量等工艺参数进行了计算和优化并对吸收塔和再生塔进行了

2、设计和校核计算，采用HTRI软件对富液换热器进行了设计和校核计算，通过研究确定最优操作参数。关键词：燃气内燃机发电机；兰炭尾气；脱氨；优化DOI：10．19471／j．cnki．1673～6397．2017．02．009中图分类号：TK432文献标志码：A文章编号：1673-6397(2017)02-0036-05TheSimulationandOptimizationofSemiCokeTailGasAmmoniaWashingProcessLIZhen-lon91，LIUMing-xia2(1．ShengliOilfieldShengliPow

3、erMachineryGroupCo．，Ltd．，Dongying257032，China；2．HualuEngineering&TechnologyCo．，Ltd．，Xi7an710065，China)Abstract：TheNH3contentofsemicoketailgasusedfor12V190gasen百newasoverstandardwhichcausedseriouscorrosionofthetransmissionpipelinesandthegasenginecopperalloypans．AspenPlussoftwar

4、epackagewasutilizedtosimulatethewholeammoniawashingprocess．Processconditionssuchastheabsorptiontemperature，circulationquantity，richsolutiontemperature，airquantitywerecalculatedandoptimized．Moreover，absorberandregenerationtowerweredesignedandchecked．ThesoftwareHTRlwereusedtodes

5、ignandchecktherichsolutionheatexchanger．Therightprocessoperatingparametersweredeterminedthroughstudy．KeyWords：GasEngine；SemiCokeTailGas；NitrogenRemoval；Optimization引言燃气内燃机在燃气发电以及冷热电三联供(CCHP)等分布式能源产业中的应用越来越广泛，燃料也由单一的天然气转向兰炭尾气、煤矿瓦斯、炼化气、沼气等更多复杂气质组成的燃料类型。兰炭气是煤中低温热解制兰炭工艺过程中的副产物。目前每

6、生产一吨兰炭大约副产700Nm3尾气，热值7—8MJ。2010年全国的兰炭产量约1000万吨，可副产兰炭尾气约70亿Nm3[1]。目前，兰炭企业主要将兰炭尾气用于燃烧发电。生产镁合金和烧石灰等[2]。兰炭尾气通过专用燃气内燃发电机组进行发电，这一能源综合利用途径不仅可以实现能源梯级利用，还可以有效提高能源利用的安全性和灵活性。作者简介：李振龙(1988-)，男，山东淄博人，工学硕士，主要从事燃气发动机燃气净化工艺与设备开发工作。收稿日期：2017—01一112017年第2期李振龙，等：兰炭尾气水洗脱氨工艺仿真与优化·37·并可达到分散污染、适度排放

7、的目的[3]。兰炭尾气中含有一定量的NH，组分，NH，与水共同作用时，会腐蚀铜、镍铜合金(磷青铜除外)和高镍铸铁，造成燃气输送管线的铜质部件以及内燃机的铜质部件(例如铜套、铜质中冷器芯子等)的严重腐蚀，导致中冷器换热效率下降甚至设备破坏[4]。陕北某兰炭企业通过12V190兰炭尾气发电机组利用兰炭尾气进行燃烧发电。气量1000Nm3／h．兰炭尾气气质组成见表1，其中，NH，含量为0．26％，相当于853．6mg／Nm3兰炭尾气气质条件无法达到发电机组的进气要求(NH，含量≤20mg／Nm3)，需要进行脱氨处理。表1兰炭尾气气质组成体积分数。％WV6

8、．2611．5320．830．26O．28O．260．1514．863．271．8740．43目前，脱氨工艺方法主要有水洗