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天然氣脫硫節(jié)能應(yīng)用研究

文檔作者：余金櫛文檔來(lái)源：常州市天成安全評(píng)價(jià)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年08月27日
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天然氣脫硫節(jié)能應(yīng)用研究
余金櫛
（常州市天成安全評(píng)價(jià)有限公司，江蘇常州213002)
摘要：為了節(jié)約天然氣脫硫中MDEA 再生過(guò)程能源的消耗，利用熱泵節(jié)能的原理設(shè)計(jì)并制作了一臺(tái)制冷功率
為23 kW、蒸發(fā)溫度為5 ℃、冷凝溫度為85 ℃和系統(tǒng)最大壓力為2 MPa 的熱泵實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)水系統(tǒng)和熱泵系
統(tǒng)工況使之與MDEA 溶液的再生過(guò)程相似。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了水系統(tǒng)溫度、流量與熱泵系統(tǒng)COP 和PBP 之間
的關(guān)系，從理論上確定了系統(tǒng)運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)參數(shù)。最后將確定的系統(tǒng)運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證分析，得出在此參數(shù)范圍
內(nèi)熱泵經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的可行性。
關(guān)鍵詞：MDEA；再生；熱泵；節(jié)能
中圖分類(lèi)號(hào)：TK09 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
文章編號(hào)：1001-5523（2013）06-0043-04
由于MDEA（N- 甲基二乙醇胺）化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，再
生能耗低，而且對(duì)于高碳硫比天然氣有極好的選
擇性， 鑒于以上特點(diǎn)，MDEA 已廣泛應(yīng)用煉廠(chǎng)氣
脫硫中。但是在天然氣MDEA 濕法脫硫工藝中，MDEA 溶液
的再生過(guò)程消耗的能量約占能耗的90%以上，需消耗大量的
能源。為改進(jìn)MDEA 濕法脫硫工藝的能耗，結(jié)合熱泵的節(jié)能
工作原理[1～9]，將熱泵應(yīng)用于MDEA 再生系統(tǒng)中，充分利用貧
富液熱量的不同進(jìn)行換熱，提升貧液熱量，對(duì)富液進(jìn)行加熱
以減少公用工程的使用量，避免能源的浪費(fèi)，提高熱力學(xué)效
率，以達(dá)到節(jié)約能源，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
本文以電動(dòng)復(fù)疊式熱泵為研究對(duì)象，通過(guò)復(fù)疊式熱泵實(shí)
驗(yàn)裝置調(diào)節(jié)水系統(tǒng)的水流量（0.5 m3/h、0.8 m3/h、1 m3/h、
2 m3/h、4 m3/h），并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制熱泵COP 與冷凝溫度的
關(guān)系， 選取熱泵運(yùn)行最優(yōu)參數(shù)計(jì)算得出使用熱泵的運(yùn)行費(fèi)
用，并與天然氣脫硫用蒸汽供熱費(fèi)用相比較，以實(shí)例應(yīng)用來(lái)
判斷采用熱泵是否節(jié)能。
1 復(fù)疊式熱泵實(shí)驗(yàn)裝置與數(shù)據(jù)分析
1.1實(shí)驗(yàn)裝置
依據(jù)實(shí)際MDEA 再生循環(huán)系統(tǒng)， 設(shè)計(jì)和制作了一臺(tái)實(shí)
驗(yàn)裝置， 見(jiàn)圖1。水箱1 中的水由電加熱器加熱到恒定溫度
40 ℃，然后由循環(huán)水泵打出，流經(jīng)高溫級(jí)冷凝器加熱，再通過(guò)
調(diào)節(jié)流量閥使冷凝器的出水溫度恒定并流入水箱2 中，當(dāng)水
箱2 中水溫恒定后，通過(guò)低溫級(jí)蒸發(fā)器降溫。由水箱1 流入
冷凝器的水相當(dāng)于吸收了酸氣的MDEA 富液由蒸汽加熱的
過(guò)程。加熱后的貧液再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器降溫，這一過(guò)程同再生后
的MDEA 富液被冷卻水冷卻降溫相同。
ＪＩＥＮＥＮＧＫＥＪＩ
▲
節(jié)能科技
能源研究與利用 43
ENERGY RESEARCH &amp;amp; UTILIZATION
2013年第6期·
1- 電加熱器；2- 水箱Ⅰ；3- 水箱Ⅱ；4- 控制閥；5- 循環(huán)水泵；6-
流量計(jì)；7- 測(cè)溫儀； 8- 低溫級(jí)壓縮機(jī)；9- 冷凝器；10- 高壓儲(chǔ)液
器；11- 電磁閥； 12- 干燥過(guò)濾器； 13- 膨脹閥；14- 蒸發(fā)器；15-
氣液分離器；16- 視液鏡；17-高溫級(jí)壓縮機(jī)
圖1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)裝置

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