MVR热泵用于胺法捕集制氢驰放气CO2的能耗分析

2019年6月第46卷第6期云南化工YunnanChemicalTechnologyJun.2019Vol.46，No.6doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2019.06.019MVR热泵用于胺法捕集制氢驰放气CO2的能耗分析马国龙，张华，李强，尚修民（新疆敦华石油技术股份有限公司，新疆克拉玛依834000）摘要：采用HYSYS软件对MVR热泵用于胺液吸收法进行制氢驰放气碳捕集流程进行仿真模拟，并对捕集主要能耗进行了相对全面的分析。考虑能量品位的影响，总能耗（将所有主要能耗折标煤后相加得到）随着MVR闪蒸压力的降低成降低趋势，考虑到工程上运用，取80kPa闪蒸压力，此时较传统工艺工况（无MVR系统）折标煤总能耗下降13.4%。关键词：制氢驰放气；MVR；胺法；碳捕集；HYSYS中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号：1004-275X（2019）06-053-02EnergyconsumptionanalysisofMVRheatpumpforaminecaptureandhydrogenproductionMaGuolong，ZhangHua，LiQiang，ShangXiumin（XinjiangDunhuaPetroleumTechnologyCo.,Ltd.KaramayCity,Xinjiang834000）Abstract:Inthispaper,HYSYSsoftwareisusedtosimulatetheMVRheatpumpusedintheaminesolventabsorptionprocessofthecarboncaptureprocessofpurgegasofhydrogenproductiondevice,andtheanalysisofmainenergyconsumptionofthecaptureisrelativelycomprehensive.TheanalysisshowsthatwiththedecreaseofMVRflashpressure,theflashevaporationtemperatureandthetemperatureoftherichliquidintothedesorptiontoweraredecreasing,theLeanliquidcoolingloadisalmostunchanged,andthedesorptiongascoolingloadandreboilerloadaredecreasing.TheloadofMVRcompressorsisontherise.Consideringtheinfluenceofenergygrade,thetotalenergyconsumptionobtainedbyaddingallthemainenergyconsumptionswitchisconvertedintostandardcoalisreducedwiththedecreaseoftheMVRflashpressure.Consideringtheengineeringapplication,take80kPaflashpressure,atthistimecomparedwiththetraditionalprocessconditions(withoutMVRsystem),thetotalenergyconsumptionofthestan原dardcoaldecreasedby13.4%.Keywords:Purgegasofhydrogenproductiondevice;MVR;Aminemethod;CarboncaptureMVR（机械蒸气再压缩技术）是一种新型节能技术。它是由瑞士的SteulerEscherWie在1917年发明[2-3]。中石化节能环保工程科技有限公司陆诗建等人进行了基于MVR热泵的胺法捕集回收烟气中CO2相关研究，研究表明，MVR热泵CO2捕集系统CO2的捕集率随吸收剂循环量的变化规律与传统CO2捕集系统基本一致，所需再生能耗较小，节能率为25.62%[4]。本文将采用HYSYS软件对MVR热泵驰放气碳捕集流程进行仿真模拟，对MVR热泵用于胺法捕集制氢驰放气CO2的能耗进行相对全面的分析。1MVR热泵驰放气碳捕集工艺流程传统胺法捕集二氧化碳工艺流程图如图1所示。来自制氢装置的驰放气在吸收塔中与贫液充分反应后，变成富液并通过贫液泵输送至贫富液换热器与从解吸塔出来的贫液进行换热，经过换热后的富液进入解吸塔进行解吸，解吸后的贫液由贫液泵输送进入贫富液换热器后经过贫液冷却器冷却后回到吸收塔。MVR热泵驰放气碳捕集工艺与传统胺法捕集二氧化碳工艺流程不同的是来自吸收塔的富液通过富