煤炭学报

作者：汪静, 张习文, 杨林军,

关键词：二氧化碳压缩, Hysys, 能耗, 㶲效率, 敏感性分析,

在各种二氧化碳捕获技术中，有机胺吸收是当下应用最广泛且最可靠的选择。将液化天然气冷能与二氧化碳压缩液化工艺相结合，一方面可以解决液化天然气冷能利用问题，另一方面也可以直接获得液化二氧化碳所需要的低温，降低能耗。提出一种将液化天然气冷能应用于化学吸收法捕集的二氧化碳压缩液化新工艺，采用有机胺吸收捕集到的高体积分数二氧化碳原料气，运用Aspen Hysys软件，利用Peng-Robison状态方程，对工艺流程进行模拟。探究了传统压缩工艺与泵送压缩工艺的系统性能，发现在泵送工艺下，系统单位质量能耗可由931.65 kJ降低到892.61 kJ，系统㶲效率从63.28%上升到63.67%，单位质量耗水量从3.84 kg降低到3.01 kg。在此基础上，对泵送工艺进行优化，根据换热介质串联方式的不同，提出了5种优化流程，在最佳优化流程下，系统单位质量能耗为892.60 kJ，系统㶲效率从63.67%提高到64.10%，单位质量耗水量从3.01 kg降低到2.44 kg。最后对最佳优化流程进行级间冷却温度、换热介质流量的系统敏感性分析，结果表明，级间冷却温度越低，系统能耗越低，㶲效率越大，10 ℃时，单位质量能耗最低为879.5 kJ，系统㶲效率最大为65.5%；换热介质流量对系统能耗影响不明显，但系统㶲效率随换热介质流量增大而增加，且液化天然气质量流量对系统㶲效率影响更大，水质量流量为8000 kg/h、液化天然气质量流量为1000 kg/h时，系统㶲效率最大为68.91%。

来源：2023年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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