耦合溴化鋰吸收式制冷與有機朗肯循環的合成氣深冷分離工藝

李丹，楊思宇，錢宇

（華南理工大學化學與化工學院，廣東 廣州 510640）

目前能源消費比例當中油氣資源仍然占據一定的主導地位，中國作為能源進口大國對于油氣資源的依存度分別超過了70%和40%。而為了降低依存度，避免地緣風險，以煤化工與可再生能源為代表的原料多元化是一種必然的趨勢。而煤制化學品如甲醇、低碳烯烴、天然氣和油等能在一定程度上替代油基化工產品。

其中大宗化學品甲醇是合成如烯烴、二甲醚、汽油和芳烴等重要化學品的原料。采用固定床氣化爐進行煤氣化反應合成甲醇，粗合成氣中會含有10%～20%的CH氣體。而CH在甲醇生產過程中屬于惰性氣體，會影響有效氣體的分壓，從而影響甲醇合成的轉化率。且會在系統中累積循環，增加甲醇合成過程中的壓縮功耗。在工業過程中往往采用深冷分離的形式將合成氣中的CH以液化天然氣（LNG）的形式分離出來。

合成氣深冷分離過程中常用的液化方式包括階式液化、帶膨脹機液化與混合冷劑液化，這些過程都伴隨著大量的能耗，且有大量的壓縮余熱生成，其溫度普遍在140～190℃。這一部分熱量在工業上被稱為低溫廢熱。由熱力學定律可知，為降低壓縮機功耗，進壓縮機的氣體在每一級壓縮后都由冷卻水冷卻至常溫再進入下一級壓縮，這一部分冷卻水冷卻的損失也是造成深冷分離過程?損與能耗大的原因。關于降低深冷液化能耗，Mehrpooya等提出了一種以二氧化碳為工質的新型熱電聯產系統，能量效率能達到60%。……