燃气烟气中低浓度CO_(2)的低能耗高效捕集工艺模拟优化

燃气烟气中CO_(2)捕集一般采用化学吸收工艺,该工艺需要优化实现CO_(2)脱除率提高、能耗降低。本文使用Aspen Plus模拟了典型醇胺法CO_(2)捕集和优化的低能耗高效CO_(2)捕集过程,考察了两种工艺下乙醇胺(MEA)+H_(2)O和MEA+甲基二乙醇胺(MDEA)+H_(2)O不同吸收剂循环量、吸收温度对CO_(2)脱除率和贫液再生能耗的影响,分析了最优工艺技术条件,两种工艺的设备及公用工程运行成本。研究结果表明,典型醇胺法CO_(2)捕集工艺和低能耗高效CO_(2)捕集工艺都可以达到捕集后CO_(2)纯度≥90%(体积分数)、CO_(2)脱除率>90%、能耗<3.0GJ/tCO_(2)的设计要求,MEA+H_(2)O吸收剂的最优循环量是60m^(3)/h,MEA+MDEA+H_(2)O吸收剂的最优循环量是65m3/h,吸收温度是40~45℃。相同吸收剂及循环量下,两种工艺的CO_(2)脱除率和CO_(2)回收率基本相同,低能耗高效CO_(2)捕集工艺贫液再生能耗可降低0.13GJ/tCO_(2)。CO_(2)捕集工艺经过优化后,设备投资及公用工程运行成本可以明显降低。