[发明专利]一种碳捕集方法和系统

说明书

本发明公开了一种碳捕集方法和系统，本发明提出了构建变压吸附二氧化碳捕集的第一仿真模型和低温提馏二氧化碳捕集的第二仿真模型；获取待处理的源气体的第一参数；获取目标气体的第二参数；将所述第一参数，所述第二参数代入分别所述第一仿真模型，所述第二仿真模型根据处理参数计算所需能耗；根据有效影响因子对所述第一仿真模型，所述第二仿真模型进行简化处理，进而优化二氧化碳捕集过程。本发明通过构建多个仿真模型，变压吸附二氧化碳捕集仿真模型和低温提馏二氧化碳捕集仿真模型，增强了碳捕集的模型适用范围。

技术领域：

本发明属于计算机模拟领域，尤其涉及一种碳捕集方法和系统。

背景技术：

伴随着人类工业发展的脚步，过度使用石化能源为全球带来了酸雨、温室效应等环境问题。由温室气体排放引起的全球变暖过程中，二氧化碳的影响占据主导地位。虽然过多散布在大气中的二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首，但二氧化碳却是人类重要的生活生产用品。尤其在石油采集中，液体二氧化碳主要用做石油助采、制冷剂等。由于二氧化碳可溶于油和水的特性，在采油过程中注入二氧化碳可以降低原油的密度和粘度，有效驱油，提高采油率，提升采油量。

一定纯度的二氧化碳在各种状态下都能为人类生产制造带来效益，二氧化碳的捕集是重要的气体分离过程，对于不同来源不同组成的二氧化碳气，由于目标纯度要求不同，分离方法也有差异。二氧化碳捕集的方法主要包括变压吸附法(Pressure SwingAdsorption,PSA)和低温提馏法，变压吸附法获得二氧化碳产品的纯度低，而低温提馏法有共沸情况无法分开的杂质的问题，因此，如何利用变压吸附法以及低温提馏法获得所需纯度二氧化碳产品成为了亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有的二氧化碳捕集的方法主要包括变压吸附法(Pressure SwingAdsorption,PSA)和低温提馏法，变压吸附法获得二氧化碳产品的纯度低，而低温提馏法有共沸情况无法分开的杂质的问题等问题，本发明提出了构建变压吸附二氧化碳捕集的第一仿真模型和低温提馏二氧化碳捕集的第二仿真模型；获取待处理的源气体的第一参数，所述第一参数包括源气体的体积，二氧化碳浓度，源气体中的杂质类型；获取处理后目标气体的第二参数，所述第二参数包括二氧化碳纯度，温度；将所述第一参数，所述第二参数代入分别所述第一仿真模型，所述第二仿真模型根据处理参数计算所需能耗与成本；调整所述第一仿真模型和所述第二仿真模型的所述处理参数后，再次计算能耗与成本，根据主元分析法分析处理参数对能耗与成本结果的扰动，确定处理参数中有效影响因子；根据所述有效影响因子对所述第一仿真模型，所述第二仿真模型进行简化处理，进而优化二氧化碳捕集过程。本发明通过构建多个仿真模型，变压吸附二氧化碳捕集仿真模型和低温提馏二氧化碳捕集仿真模型，增强了碳捕集的模型适用范围，通过能耗分析选择最优的模型以及模型运行参数，提高了碳捕集的模拟效率；通过模型的组合使用，提高了二氧化碳捕集的模型的最优方式模拟，提升了对于包含不同杂质源气体的捕集方式模拟，优化了捕集建设先的模拟指导效率。

本发明为解决以上技术问题所采取的技术方案是：

碳捕集方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、构建变压吸附二氧化碳捕集的第一仿真模型和低温提馏二氧化碳捕集的第二仿真模型；

S2、获取待处理的源气体的第一参数，所述第一参数包括源气体的体积，二氧化碳浓度，源气体中的杂质类型；获取处理后目标气体的第二参数，所述第二参数包括二氧化碳纯度，温度；

S3、将所述第一参数，所述第二参数代入分别所述第一仿真模型，所述第二仿真模型根据处理参数计算所需能耗与成本；

S4、调整所述第一仿真模型和所述第二仿真模型的所述处理参数后，根据主元分析法分析处理参数对能耗与成本结果的扰动，确定处理参数中有效影响因子；

S5，根据所述有效影响因子对所述第一仿真模型，所述第二仿真模型进行简化处理，再次计算能耗与成本，直到二氧化碳捕集过程能耗达到目标要求，进而实现优化二氧化碳捕集过程；