煤制合成气脱碳过程模拟研究.pdf

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1、第38卷第4期2017年8月能源化工E凇r酣Ck谳越lnd璐tryV01．38No．4Aug．2017煤制合成气脱碳过程模拟研究张叶，于品华(南化集团研究院气体净化研究所，江苏南京210048)摘要：针对煤制合成气合成甲醇的气源条件及分离指标，采用膜分离技术脱除合成气中的二氧化碳。采用PR0／Ⅱ模拟软件，对膜分离技术用于煤制合成气脱碳过程进行了模拟与优化。以净化气中cO：摩尔分数小于3％，有效组分c0和H：的损失率小于6％为目标，考察了c0：渗透系数、c0：／H：选择性、c0：／c0选择性、膜面积、渗透侧

2、压力及压比、进气二氧化碳浓度对膜分离效果的影响。结果表明：膜材料本身的特性如渗透性、选择性、膜面积对合成气脱碳具有决定作用；一级膜过程难以实现分离目标，需设计多级膜分离过程；压比增大有利于c0：脱除，但有效组分损失增加，适宜的渗透侧压力为常压100kPa，压比不小于10；进气c0：含量升高使净化气c0：含量增加，有效组分回收率上升。研究结果为膜分离技术用于合成气脱碳提供了理论指导。关键词：合成气脱碳膜分离过程模拟中图分类号：TQ028文献标识码：A文章编号：2095—9834(2017)04—0051—0

3、7SimlllationstudyoncarbondioxideremoVingprocess0fsynthesisgasfromcoalZ姒ⅣGye．ⅢRn^un(ResearchInstituteofNanjingChemicalIndustrialGmup，GasPurificationDepartment，Nanjing210048，China)Abstr躯t：Aimingatthesourcegascompositionandseparationindexofsynthesizingmethan

4、olbysynthesisgasf而mcoal，mem-branesepamtiontechnologyisadoptedtoremovecarbondioxidef而msynthesisgas．ThecarbondioxideremovingpmcessbymembranesepamtiontechnologyissimulatedandoptimizedbyusingPR0／Ⅱsimulationsoftware．WiththegoalofmolarfhctionofC02inthepurifiedg

5、aslessthan3％andlossrateofC0alldH2e艉ctivecomponentslessthan6％，theinnuenceofC02pe唧eabilitycoemcient，selectivityofC02／H2，selectivityofC02／CO，membmnearea，pemeationpressure，pressureratioandconcentrationofC02infeedinggasonthemembmnesepamtionefkc“sinVest培ated．Th

6、eresultsshowthatthecharacteristics0fmembranesuchaspemeability，se。lectivityandareaplaycmcialroleincarbondioxideremovingprocessofsynthesisg船．Itisdimculttorealizetheseparationindexbysinglest硼remembraneseparation，andthereforethemulti·stagemembraneseparationsh

7、ouldbedesigned．Alongwithincreaseofpres。sureratio，C02removingef话ctbecomesbetterbutthelossofeffectivecomponentsincreases，thereforetheappropriatepe珊eationpres。sureis100kPaaIldthepressureratioisnotlessthan10．TheconcentrationofC02inpurifiedgasincreasesandrecov

8、eryrateofef亿c—tivecomponentsenhanceswithrisingoftheC02infeedinggas．Tl}lestudyresultsmayprovidetheoreticaldirectiontoC02remoVingprocessofsynthesisgasbymembranesepamtiontechnology．Keywo“ls：synthesisgas；carbondioxidere