Автоматизированная технико-экономическая оптимизация улавливания CO2 с использованием аминов
В статье рассматривается автоматизированная технико-экономическая оптимизация улавливания CO2 с использованием моноэтаноламина (MEA). Методология включает использование VBA для итеративного расчета параметров в Aspen HYSYS и Aspen In-Plant Cost Estimator с целью минимизации приведенных затрат.
Автоматизированная технико-экономическая оптимизация улавливания CO2 с использованием аминов
Кейс посвящен переходу от термодинамического анализа к строгой минимизации приведенных затрат (Levelized Cost of Capture) для установок улавливания CO2 с моноэтаноламином (MEA).
Методология автоматизации через VBA:
-
Инициализация: Скрипт VBA задает начальные параметры (высота насадки абсорбера, температура регенерации) в модели HYSYS V10.0/V12.1.
-
Сходимость: Используются блоки Adjust для варьирования расхода амина (цель – улавливание 85% CO2) и контроля минимальной разности температур в теплообменнике.
-
Расчет стоимости: Данные передаются в Aspen In-Plant Cost Estimator. Капитальные затраты (CAPEX) рассчитываются методом расширенных детальных коэффициентов (EDF).
-
Итерация: Скрипт повторяет цикл для минимизации общей годовой стоимости (TAC).
Сравнительный анализ конфигураций:
-
Стандартная схема (MEA): Оптимальная высота насадки – 15 м, мин. разность температур в теплообменнике – 13°C.
-
Рекомпрессия пара (Vapor Recompression): Оптимальное давление флэширования – 150 кПа. Снижает нагрузку на ребойлер, но требует затрат на компрессор.
-
Разделение потока (Rich Split): Оптимальный коэффициент байпаса – 12%. Снижает энергопотребление за счет оптимизации температурного профиля.
Ключевой вывод:
Чрезмерное усложнение схемы (например, Rich Split) дает значительный выигрыш только при точной настройке в узком диапазоне (10-15%).
Теги
- #CCS
- #ОптимизацияЗатрат
- #Автоматизация
- #VBA
- #HYSYS