复杂液氮洗装置除设有传统氮洗塔和相应的换热器外，还设有尾气回收系统和来自另一氨厂弛放气回收系统，回收溶解在氮洗塔塔底液中的大量的H₂和CO，最终还可以回收到98％的Ar产品。所以该装置比传统的液氮洗装置多设了预分离塔和分离塔，相应的换热设备、回流罐以及泵等，且这两个塔耦合在一起，整个液氮洗装置工艺复杂，能量集成度高，是一套比较先进的工艺流程，该流程有利于原料回收利用，节约能源，降低环境污染等特点。 本课题的任务是一套复杂液氮洗装置的恢复设计，即国内某公司从国外引进一套二手设备，针对于该公司的具体情况在国内重建恢复运行，文中主要讨论了该套复杂液氮洗装置的工艺模拟和设备核算。首先，对该套复杂液氮洗装置工艺原理的深刻理解，包括分离序列和换热网络的匹配、具体的传质、传热等过程。然后，应用ASPEN PLUS软件进行该套装置的设计工况和改造工况的工艺模拟。 首先，对复杂液氮洗装置设计工况进行了模拟，根据设计值对各塔和其它设备作了详细的分析，得到了各塔的工艺参数：分析了液氮洗装置中物系物性和低温高压操作条件，得到了能够准确反映该装置热力学行为改进的RK-ASPEN热力学模型。在设计工况各操作单元模拟准确的基础上，各操作单元逐步联立，通过流程断裂，撕裂流股建立了全流程模型，模拟值与设计值符合良好，认为模型建立准确，可以用来对改造工况的研究。 其次，在设计工况模拟的基础上，针对于气化原料由原设计的粉煤改为焦炉气的条件，组成发生较大变化，而且无弛放气来源，根据公司公用工程高压氮气和低压液氮的限制条件，提出了先进合理的改造方案。对改造方案严格地模拟，分析由原料气组成变化而引起的各塔的变化，分别调整了各塔的操作参数，完成了改造工况的模拟，并对尾气回收系统停运的工况进行了模拟。 最后，在工艺模拟的基础上，对设计工况和改造工况进行了设备核算，包括各塔的流体水力学的校核和各板翅式换热器的设备核算，使各换热器满足工艺模拟的传热要求，工艺模拟与设备核算相互配合，最终完成了改造工况的模拟，为装置的改造和运行提供了理论依据。