基于高浓度MEA的CO2化学吸收工艺优化

工艺改进优化是降低CO2化学吸收工艺再生能耗的有效方法.对基于高浓度乙醇胺(ethanolamine,MEA)吸收剂的CO2化学吸收捕集工艺进行了改进,通过大型通用流程模拟软件Aspen Plus,结合汽液平衡、热容等热力学实验数据,建立了高浓度MEA化学吸收热力学模型,并与中试平台的实验结果进行对比验证,结果表明,模型能够准确地预测CO2吸收和再生过程.对贫液负荷、再生塔压力、贫富液换热器端差、捕集率等重要工艺参数进行了优化,并对耦合的新工艺进行了研究,包括级间冷却工艺、富液分级流工艺和蒸汽机械再压缩技术(mechanical vapor recompression,MVR)工艺.研究表明,40％MEA在降低能耗方面的潜力较大,传统工艺和新型工艺参数的联合优化能够有效降低再生能耗.综合优化后,基于40％MEA吸收剂的新型工艺,贫液负荷为0.25mol CO2/mol MEA,捕集率为90％时,再生能耗为2.61GJ/tCO2,相比基于30％MEA吸收剂的传统工艺(4.0GJ/tCO2)降低34.75％.