Моделирование2025-03-30 · 2 мин

Практический туториал: сборка и оптимизация процесса улавливания CO2 в Aspen HYSYS с рециркуляцией амина

Практический туториал по сборке процесса улавливания CO₂ в Aspen HYSYS. Рассматривается обеспечение сходимости рециркуляционного потока амина. Включает оптимизацию с рекомпрессией паров для снижения энергопотребления.

AspenHYSYSTutorialCO2CaptureRecycleStream

modeling

Практический туториал: сборка и оптимизация процесса улавливания CO2 в Aspen HYSYS с рециркуляцией амина

Вот профессиональный, развернутый и адаптированный перевод исходного текста на русский язык, с сохранением всех технических деталей, цифр, дат и терминологии.

Оригинальный текст (адаптированный и расширенный перевод):

Настоящее руководство представляет собой практическое пошаговое пособие для инженеров, посвященное сборке и настройке процесса постамидного улавливания диоксида углерода (CO₂) с последующей секвестрацией (Carbon Capture and Sequestration, CCS) в среде Aspen HYSYS (для актуальных версий v11 и v12). В рамках материала рассматривается одна из наиболее сложных задач моделирования — обеспечение устойчивой сходимости потока рециркуляции (Recycle stream) в замкнутом абсорбционно-десорбционном цикле с использованием аминового растворителя.

Валидация разработанной расчетной модели проводилась путем сравнения материальных балансов с эмпирическими данными, полученными на экспериментальной пилотной установке. Процесс сборки модели и устранения разрывов (Tear streams) реализуется строго по следующему алгоритму, состоящему из пяти ключевых этапов:

Настройка термодинамического пакета: Выбор и конфигурирование термодинамической модели. Рекомендуется использовать пакет Acid Gas или модель Electrolyte NRTL, которые обеспечивают корректный расчет фазового равновесия и химических реакций в системе «вода-амин-кислый газ».
Сборка прямого потока (Once-through configuration): Последовательное построение основной технологической схемы, включающей абсорбер (колонна хемосорбции) и десорбер (регенератор растворителя), без замыкания рецикла на данном этапе.
Интеграция блока Recycle: Введение в схему блока рециркуляции (Recycle) для замыкания цикла по растворителю. На этом этапе критически важно правильно определить потоки разрыва (Tear streams).
Управление допусками сходимости (Tolerance Management): Для обеспечения стабильной сходимости на начальных итерациях рекомендуется существенно ослабить критерии сходимости. В частности, допускается расслабление по температуре до 10–15 °C. После достижения первичной сходимости производится последовательное ужесточение допусков до конечного значения в 0,1 °C.
Ретрофит и энергетическая оптимизация: На заключительном этапе выполняется модернизация базовой схемы путем внедрения технологии рекомпрессии паров (Vapor Recompression Process, VRP). Данный подход позволяет радикально снизить энергопотребление ребойлера десорбера за счет утилизации тепла сжатых паров, что значительно повышает общую энергоэффективность установки улавливания CO₂.

Источник

Настройка термодинамического пакета: Выбор и конфигурирование термодинамической модели. Рекомендуется использовать пакет Acid Gas или модель Electrolyte NRTL, которые обеспечивают корректный расчет фазового равновесия и химических реакций в системе «вода-амин-кислый газ».

Сборка прямого потока (Once-through configuration): Последовательное построение основной технологической схемы, включающей абсорбер (колонна хемосорбции) и десорбер (регенератор растворителя), без замыкания рецикла на данном этапе.

Интеграция блока Recycle: Введение в схему блока рециркуляции (Recycle) для замыкания цикла по растворителю. На этом этапе критически важно правильно определить потоки разрыва (Tear streams).

Управление допусками сходимости (Tolerance Management): Для обеспечения стабильной сходимости на начальных итерациях рекомендуется существенно ослабить критерии сходимости. В частности, допускается расслабление по температуре до 10–15 °C. После достижения первичной сходимости производится последовательное ужесточение допусков до конечного значения в 0,1 °C.

Ретрофит и энергетическая оптимизация: На заключительном этапе выполняется модернизация базовой схемы путем внедрения технологии рекомпрессии паров (Vapor Recompression Process, VRP). Данный подход позволяет радикально снизить энергопотребление ребойлера десорбера за счет утилизации тепла сжатых паров, что значительно повышает общую энергоэффективность установки улавливания CO₂.

Практический туториал: сборка и оптимизация процесса улавливания CO2 в Aspen HYSYS с рециркуляцией амина

Практический туториал: сборка и оптимизация процесса улавливания CO2 в Aspen HYSYS с рециркуляцией амина

Источник

Теги

Практический туториал: сборка и оптимизация процесса улавливания CO2 в Aspen HYSYS с рециркуляцией амина

Практический туториал: сборка и оптимизация процесса улавливания CO2 в Aspen HYSYS с рециркуляцией амина

Источник

Теги