低温甲醇洗是煤化工和煤制氢过程中脱除H₂S和CO₂等酸性气体的有效方法,然而溶剂再生过程中巨大的能耗限制了该技术的效率。其中中压闪蒸单元在低温甲醇洗工艺中起着有效气回收、降低排放的重要作用。常规中压闪蒸系统以提高H₂和CO的回收率为目的进行工艺优化,导致闪蒸气压力大幅下降从而引起较高的能量消耗。本研究第二章以最佳的经济性及一定环保性为目标,设计一种气提型闪蒸回收有效气工艺,以原冷箱闪蒸气的一部分作为气提气,分别进三个闪蒸器的下部,对富甲醇进行气提,使富甲醇的CO充分解吸,从而使尾气中的CO浓度降低。同时优化了操纵变量,提高了装置的能量利用效率,使电负荷下降44%,水冷负荷节省60.7%。通过模拟计算建立全低温甲醇洗工艺模型,验证了该闪蒸系统优化方法的可行性与有效性。为从整体上提升低温甲醇洗工艺的吸收效率,本研究第三章从溶剂再生角度,提出两种低能耗半贫液多级再生工艺,在显著降低能耗、物耗的前提下大幅提高甲醇溶剂吸收能力。通过修正的PSRK方程物性对改进的工艺进行建模与优化,结果表明本研究提出的改进工艺可提升原料变换气处理量最高30%;相同处理量时等效电能负荷降低10.09%,贫甲醇循环量可减少10.73%,解决了单位贫甲醇吸收能力不足、装置深冷负荷较高的问题。本文第四章采用多级再生显著提升半贫液吸收能力,对某化工厂双吸收低温甲醇洗工艺系统进行扩产改造。为适应原料气扩大为130%的工况,首先通过新增CO₂再吸收塔,节省了不必要的制冷剂消耗,实现更好的净化效果;最后对改良后的工艺找出用能薄弱环节,基于?分析和夹点分析法对换热器网络重新匹配,实现全工艺系统节省电能5%。本研究提出的工艺优化方案具有投资低、适用范围广等优点,可显著提升低温甲醇洗工艺的溶剂利用效率,具有广泛的应用前景。