CN112770829B - 气体处理装置的运行和/或尺寸参数的建模 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及确定包括至少一个气体处理单元的气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法和系统，以及产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法和系统。本发明进一步涉及一种计算机程序和具有该计算机程序的非易失性或非瞬态存储介质，当在一个或多个处理器上执行该计算机程序时，该计算机程序执行一种或多种方法。

Description

气体处理装置的运行和/或尺寸参数的建模
本发明涉及用于确定包括至少一个气体处理单元的气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法和系统，以及用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法和单元。本发明进一步涉及一种计算机程序和具有该计算机程序的非易失性或非瞬态存储介质，当在一个或多个处理器上执行所述计算机程序时，其执行一种或多种所述方法。
背景
气体处理装置通常用于大型装置，如油气设施、气体净化厂、二氧化碳捕集设施、液化天然气(LNG)装置、炼油装置、石化设施或化学设施。在该类大型装置中，产生含有酸性气体如CO2、H2S、SO2、CS2、HCN、COS或硫醇的流体流。这些流体流可例如为气流(例如天然气、合成气或重油或重残渣、焦炉废气、炼厂气或在有机物质如煤或矿物油的部分氧化中形成的反应气体)或液体或液化烃料流，例如LPG(液化石油气)或NGL(天然气液体)。出于各种原因，从这些流体流中移除酸性气体是合乎需要的。
在这些流体可被运输或进一步处理之前，必须显著降低流体的酸性气体含量。例如，必须从天然气中移除CO2，因为高浓度的CO2会降低气体的热值。此外，CO2与流体流中经常夹带的水结合可导致管道和配件的腐蚀。
出于各种原因，从这些流体流中移除硫化合物是重要的。例如，必须通过在天然气源处立即采取适当的处理措施来降低天然气中的硫化合物含量，因为硫化合物与天然气经常夹带的水一起还形成腐蚀性作用的酸。
因此，对于天然气在管道中的输送，必须不超过预先设定的含硫杂质的极限值。此外，许多硫化合物，即使在低浓度下，也是恶臭的，并且特别地，硫化氢是有毒的。
在该领域中，公司需要做出关于该设施的最合适的容量和功能的主要的数百万美元投资决定。由于气体处理装置具有许多潜在的配置和设计选项，因此难以确定可行的选项并选择最佳的气体处理装置设计。因此，遵循设计方法以寻找对于给定条件的最佳气体处理装置设计。然后，在物理气体处理装置中实施该设计。该设计方法是高度复杂的技术任务，因为具有多个气体处理单元的气体处理装置的预期运行取决于各种参数，例如入口料流组成、处理溶液性质、气体处理单元的尺寸或气体处理单元中的热力学环境。这些参数之间的相关性进一步增加了复杂性。因此，目前的设计方法需要大量的输入数据来产生反映物理气体处理装置运行和输出性质的可行结果。
US 20120029890A1描述了设计或优化用于分离工艺的塔的方法，其包括计算机执行的步骤，即在数字处理器中提供相对于对象塔的蒸气侧和液体侧传质系数表达式和传质面积表达式，其中蒸气侧和液体侧传质系数表达式和传质面积表达式通过将等同于理论塔板的塔平均高度定义为数学关系式而导出。所述表达式进一步从各塔的曲线拟合经验数据的减小误差中导出。所述方法还包括使用所提供的表达式来确定对象塔的塔高和塔宽配置，以及输出所确定的对象塔的塔高和塔宽配置。
EP 2534592A2描述了计算机建模设备的方法和组合，其包括能够基于有限数据对对象设施设计进行用户指定的输入单元。该对象设施设计包括设计备选方案，以及处理器例程，其耦合到输入单元并且通过形成输入数据集合给严格模拟建模器来响应于用户指定，以对该对象设施设计进行建模。所述严格模拟建模器要求输入的不仅仅是所述有限的数据。
US 7367018B2描述了用于管理跨应用的化学或其他工程工艺的工艺和装置工程数据的方法和设备。所述方法和设备包括多个应用软件中的每一个的相应类视图、复合类视图、概念数据模型和所得的合并多层数据模型。所述多层数据模型使得能够与其他工艺和装置工程应用和程序共享来自多个应用软件的工程和其他数据。
在使用该应用程序时出现的一个问题是用户需要定义若干输入参数，包括相关输入参数。基于这些指定，计算经处理的出口气体的组成。为了在经处理的出口气体中获得指定的组成，设计者需要手动改变输入参数。此外，复杂的计算可能容易导致不希望的和/或物理上无意义的工艺条件和不合理的设计。该条件甚至会导致计算不收敛，这又导致许多手动和耗时的迭代步骤，从而使得设计过程非常冗长和低效。
因此，本发明的目的是提供一种设计气体处理装置的改进方法，其导致方法的显著简化，减轻用户负担，并且允许使运行气体处理装置的方法流线化和加速。
概述
本发明涉及一种确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法，特别是计算机实施的方法，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为酸性气体移除装置，所述酸性气体移除装置用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述方法可通过计算机或分布式计算机系统执行，所述方法包括以下步骤：
a.经由界面单元接收请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数，其中所述请求包括所述一个或多个气体处理单元的气体处理单元输入参数，其中所述气体处理单元输入参数包括独立于装置通过量的至少一个相对参数(relative parameter)，
b.经由确定处理单元基于气体处理单元输入参数并且包括至少一个相对参数与对应参数(corresponding parameter)的关系来初始化气体处理装置的数字模型，其中所述对应参数取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构并且是与所述至少一个相对参数的关系的结果，其中所述数字模型表征包括所述一个或多个气体处理单元的气体处理装置中的传质和传热，
c.基于所述数字模型，经由确定处理单元确定包括对应参数在内的气体处理装置的运行和/或尺寸参数，
d.经由输出界面输出所述运行和/或尺寸参数，包括取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的对应参数，其特别是与作为气体处理单元输入参数提供的所述至少一个相对参数的关系的结果。
本发明进一步涉及一种确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数方法，特别是计算机实施的方法，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述一个或多个气体处理单元中的一个是吸收器，其中所述方法可通过计算机或分布式计算机系统执行，所述方法包括以下步骤：
a.经由界面单元接收请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数，其中所述请求包括吸收器输入参数，其中所述吸收器输入参数包括负载系数，所述负载系数指示与吸收器中的处理溶液平衡捕获能力的距离，
b.基于吸收器输入参数并且包括负载系数与流率的关系，经由确定处理单元来初始化所述气体处理装置的数字模型，其中所述数字模型表征包括吸收器的气体处理装置中的传质和传热，
c.基于所述数字模型，经由确定处理单元确定包括所述流率的气体处理装置的运行和/或尺寸参数，
d.经由输出界面输出包括所述流率的运行和/或尺寸参数，所述流率是与作为气体处理单元输入参数提供的负载系数相关的结果。
本发明进一步涉及一种具有计算机可读指令的计算机程序或计算机程序产品，当在一个或多个处理器上执行时，所述计算机可读指令使所述处理器执行用于确定如本文所述的用于处理的气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法。本发明进一步涉及一种具有计算机可读指令的计算机可读非易失性或非瞬态存储介质，当在一个或多个处理器上执行时，所述计算机可读指令使所述处理器执行用于确定如本文所述的用于处理的气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法。
本发明进一步涉及一种用于确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的系统，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，所述系统包括：
a.界面单元，其被配置成接收用于发起确定所述气体处理装置的运行和/或尺寸参数的请求，其中所述请求包括所述一个或多个气体处理单元的气体处理单元输入参数，其中所述气体处理单元输入参数包括独立于装置通过量的至少一个相对参数，
b.确定处理单元，其被配置成基于气体处理单元输入参数并且包括至少一个相对参数与对应参数的关系来初始化气体处理装置的数字模型，其中所述对应参数取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构，并且是与所述至少一个相对参数的关系的结果，其中所述数字模型表征包括所述一个或多个气体处理单元的气体处理装置中的传质和传热，并且其被配置成基于所述数字模型确定包括对应参数的气体处理装置的运行和/或尺寸参数，和
c.输出界面，其被配置成输出运行和/或尺寸参数，包括取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的对应参数，所述对应参数特别为与作为气体处理单元输入参数提供的所述至少一个相对参数的关系的结果。
本发明进一步涉及一种用于确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的系统，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，其中一个气体处理单元为吸收器，所述吸收器用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述系统包括：
a.界面单元，其被配置成接收用于发起确定所述气体处理装置的运行和/或尺寸参数的请求，其中所述请求包括吸收器输入参数，其中所述吸收器输入参数包括负载系数，所述负载系数指示与所述吸收器中的处理溶液的平衡捕获能力的距离，
b.确定处理单元，其被配置成基于所述吸收器输入参数并且包括负载系数与流率的关系来初始化气体处理装置的数字模型，其中所述数字模型表征包括所述吸收器的所述气体处理装置中的传质和传热，并且其被配置成基于所述数字模型来确定包括流率的气体处理装置的运行和/或尺寸参数，
c.输出界面，其被配置成输出包括流率的运行和/或尺寸参数，所述流率特别是与作为气体处理单元输入参数提供的负载系数的关系的结果。
本发明进一步涉及一种用于构建或建造气体处理装置的方法，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，其中所述方法可通过计算机或分布式计算机系统执行，所述方法包括以下步骤：
a.确定气体处理装置的设计，包括根据本文所述的一种或多种方法确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数，
b.根据或基于所确定的设计来构建或建造气体处理装置。
本发明进一步涉及一种用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流的气体处理装置，优选地，一种用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，其根据或基于所述气体处理装置的设计建造，其中所述设计包括根据本文所述的一种或多种方法确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数。
本发明进一步涉及一种方法，特别是计算机实施的方法，用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述方法可由计算机或分布式计算机系统执行，其中所述产生包括根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数，其中该相对参数独立于装置通过量并且涉及取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的所述至少一个对应参数。
本发明进一步涉及一种客户端设备，其包括输入单元或用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的输入单元，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体移除装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述输入单元被配置成根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数，其中该相对参数独立于装置通过量并且涉及取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的至少一个对应参数。
本发明进一步涉及一种产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数方法，特别是计算机实施的方法，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体移除装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述方法可由计算机或分布式计算机系统执行，其中所述产生包括根据许可对象提供工艺特定输入参数，其中所述许可对象基于工业应用类型定义提供何种工艺特定输入参数。
本发明进一步涉及一种客户端设备，其包括输入单元或用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的输入单元，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体移除装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述输入单元被配置为根据许可对象提供工艺特定输入参数，其中所述许可对象基于工业应用类型来定义提供何种工艺特定输入参数。
本发明进一步涉及一种产生发起确定运行参数的请求以运行用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流的现有气体处理装置的方法，特别是计算机实施的方法，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体移除装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述方法可通过计算机或分布式计算机系统执行，其中所述产生包括根据许可对象提供工艺特定输入参数，其中所述许可对象基于工业应用类型定义提供何种工艺特定输入参数，或者其中所述产生包括提供气体处理单元输入参数或根据许可对象，其中所述许可对象定义了是否将气体处理单元中的流率或指定经处理的出口流中的一种或多种贫化组分的比例的组成提供为气体处理单元输入参数。
本发明进一步涉及一种客户端设备，其包括输入单元或用于产生请求以发起确定运行参数的输入单元，以便运行用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流的现有气体处理装置，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，其包括一个或多个气体处理单元，其中所述输入单元被配置成根据许可对象提供工艺特定输入参数，其中所述许可对象基于工业应用类型定义提供何种工艺特定输入参数，或者其中输入单元被配置成根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了是否将气体处理单元中的流率或指定经处理的出口流中的一种或多种贫化组分的比例的组成提供为气体处理单元输入参数。
本发明进一步涉及一种确定运行参数以运行现有气体处理装置的方法，特别是计算机实施的方法，所述现有气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述现有气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，其中所述方法可通过计算机或分布式计算机系统执行，所述方法包括以下步骤：
a.产生请求以发起确定运行现有气体处理装置的运行参数，其中所述产生包括根据许可对象提供工艺特定输入参数，其中所述许可对象定义了基于工业应用类型提供何种工艺特定输入参数，或者其中所述产生包括根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了是否将气体处理单元中的流率或指定经处理的出口流中的一种或多种贫化组分的比例的组成提供为气体处理单元输入参数，
b.基于在所产生的请求中提供的工艺特定参数或气体处理单元输入参数，经由确定处理单元初始化气体处理装置的数字模型，其中所述数字模型表征气体处理装置中的传质和传热，
c.经由所述确定处理单元，基于所述数字模型来确定所述现有气体处理装置的运行参数，
d.经由输出界面输出所确定的运行参数，所述运行参数特别地包括气体处理单元中的流率或指定经处理的出口流中的一种或多种贫化组分的比例的组成。
本发明进一步涉及一种用于确定运行参数以运行现有气体处理装置的系统，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置优选为用于利用处理溶液从入口气流中移除一种或多种酸性气体组分以提供经处理的出口流的酸性气体移除装置，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元，所述系统包括：
a.输入单元，其被配置成产生请求以发起运行参数的确定来运行现有气体处理装置，其中所述产生包括根据许可对象提供工艺特定输入参数，其中所述许可对象定义基于工业应用类型提供何种工艺特定输入参数，或者其中所述产生包括根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了是否将气体处理单元中的流率或指定经处理出口流中的一种或多种贫化组分的比例的组成提供为气体处理单元输入参数，
b.确定处理单元，其被配置成基于在所产生的请求中提供的工艺特定参数或气体处理单元输入参数来初始化所述气体处理装置的数字模型，其中所述数字模型表征所述气体处理装置中的传质和传热，并且被配置成基于所述数字模型来确定所述现有气体处理装置的运行参数，
c.输出界面，其被配置成输出所确定的运行参数，所述运行参数特别地包括所述气体处理单元中的流率或指定经处理出口流中的一种或多种贫化组分的比例的组成。
本发明进一步涉及一种方法，特别是计算机实施的方法，以及一种系统，其用于运行现有气体处理装置，以便利用处理溶液处理入口气流，从而基于根据本文公开的用于确定本文所公开的运行参数的方法或系统来提供经处理的出口流。
本发明进一步涉及一种具有计算机可读指令的计算机程序或计算机程序产品，当在一个或多个处理器上执行时，其使所述处理器执行用于产生请求以发起确定运行和/或尺寸参数的方法，或执行用于产生请求以发起运行参数的确定以运行现有气体处理装置的方法，如本文所述。本发明进一步涉及一种具有计算机可读指令的计算机可读非易失性或非瞬态存储介质，当在一个或多个处理器上执行时，其使所述处理器执行用于产生请求以发起确定运行和/或确定尺寸参数的方法，或执行用于产生请求以发起确定运行参数来运行现有气体处理装置的方法，如本文所述。
本发明有利地实现了基于模型化和确定的参数的气体处理装置(优选酸性气体移除装置)的优化设计过程和随后产生的设计。
例如，引入相对参数，这使得能够实现更简单的设计过程，因为相对参数是有问题的或函数驱动的，而对应参数要求用户将气体处理装置的问题或函数驱动的指定转换成特定的结构、尺寸或运行参数。此外，在相对(例如函数驱动的)参数方面，设计约束比在任何结构、尺寸或运行参数方面更容易预见。因此，产生物理上有意义的结果的能力大大增强。特别地，不需要专业知识来执行气体处理装置的运行和/或尺寸参数的确定，因为不需要专业知识来指定。
本发明能够基于函数驱动或相对参数而不是结构的、尺寸的、运行驱动的或对应的参数来设计气体处理装置，优选酸性气体移除装置。由于引入了相对参数，因此将相应的对应参数确定为该方法的输出。此外，通过引入相对参数，减少或返回输入参数的任何相关性，以便更鲁棒和稳定地确定尺寸和/或运行参数，这些参数在待物理构建的气体处理装置中实现。因此，考虑到找到物理和化学上有意义的运行和/或尺寸参数所需的迭代次数，降低了设计过程的复杂性。因此，当将计算机程序加载到处理系统中并且执行时，其将系统整体从通用计算系统转换为针对环境定制的专用计算系统，从而提供简化且更有效的气体处理装置设计。
此外，考虑到这种简化且更有效的气体处理装置设计或评级所需的输入参数，在输入单元水平上设置的用于产生请求的许可对象使得能够增强对设计以及评级方法的控制。此处，设计指的是关于待建造或实施的气体处理装置的确定，而评级指的是关于现有的或物理建造的气体处理装置的确定。在设计情况下，可以确定指示待建造气体处理装置的运行参数和尺寸参数的运行和/或尺寸参数。该类运行参数例如为吸收器中的流率、一个或多个气体处理单元的出口流、内部流或入口流的组成。尺寸参数例如为所述一个或多个气体处理单元的直径或高度。在评级情况下，可以确定指示现有装置中的运行条件的运行参数。该类运行参数例如为所述一个或多个气体处理单元的出口流、内部流或入口流的组成、任何温度、质量或体积流率。可以确定运行参数，其用于运行现有气体处理装置，并且其可以在物理建造的气体处理装置的运行中被调节。在输入水平上设置的许可对象进一步以如下方式减少解决方案空间，即，确定物理上和化学上有意义的运行和/或尺寸参数，当在物理上建造的气体处理装置中实施时，这导致气体处理装置的稳定运行。此外，可以避免导致物理和化学上无意义的运行和/或尺寸参数的任何情况，并且减少达到有意义解的迭代次数，从而以非常有效的方式使用计算机资源。
本发明的某些实施方案进一步有利地提供了一种图形用户界面，其利用输入参数的分组分层结构，从而通过允许用户更有效地指定输入参数来改进图形用户界面的可用性。
下文的描述涉及所述方法、所述计算机程序、所述计算机可读存储介质、所述输入单元、所述系统、所述构建或建造气体处理装置的方法以及上文列出的气体处理装置。特别地，所述系统、所述输入单元、所述计算机程序和所述计算机可读存储介质被配置为执行如上所述和如下进一步描述的方法步骤。
计算机程序可存储和/或分布在适当的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，然而也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线电信系统。
然而，所述计算机程序也可以在网络如万维网上呈现，并且可以从该网络下载到数据处理器的工作存储器中。
根据本发明的另一示例性实施方案，提供了一种用于使计算机程序单元可用于下载的数据载体或数据存储介质，该计算机程序单元被安排为执行根据本发明的先前描述的实施方案之一的方法。
本发明定义的术语“输入参数”可理解为由用户提供或经由数据库提供的任何参数，并且是初始化用于模拟或设计气体处理装置的数字模型所需要的。
本文所用的术语“相对参数”涉及对应参数。如果在气体处理单元输入参数中提供相对参数，则将不指定对应参数，而是所述确定的结果。因此，这是对相对参数或在气体处理单元输入参数中提供的对应参数的排他性指定。相对参数本身独立于装置通过量，并且不与装置通过量直接相关联或不直接相关。相反，对应参数本身取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构，并且直接与装置通过量或气体处理单元几何结构相关联或直接相关。此处，术语“通过量”是指质量通过量或体积通过量，术语“气体处理单元几何结构”是指气体处理单元的结构排列，其本身取决于物理尺寸，例如气体处理单元的高度或直径，或者与其直接相关联或直接相关。在特定的实例中，相对参数可独立于或不与气体处理装置的装置规模和/或容量相关联。相对参数可以是函数参数，与对应参数相反，其不与装置通过量、装置规模和/或气体处理装置的容量直接相关联。吸收器的相对参数的一个实例是吸收器中的水力负载。该参数是将标准指定为到液泛的距离而不是吸收器直径的函数参数。相反，在该实例中，对应参数，吸收器直径表示吸收器的物理尺寸，并且直接取决于装置通过量、装置规模和/或气体处理装置的容量。尽管对不合适的吸收器直径的指定可能导致液泛状况和不稳定或物理上无意义的运行条件，但例如经由小于1且大于0.5的安全系数对水力负载的指定固有地避免了不稳定或不合理条件的设计。
在一个实施方案中，其中所述一个或多个气体处理单元中的一个是吸收器，其特别用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，其中提供吸收器输入参数，其包括以下相对参数中的至少一个：i.组成，其指定了经处理的出口料流中的一种或多种贫化组分的比例的，ii.负载系数，其指定了与吸收器中处理溶液的平衡捕获能力的距离，iii.可接受的水力负载，其指定了吸收器中的液泛状况。
在一个实例中，吸收器输入参数包括i、ii和iii中的所有可用的相对参数，并且不包括对应参数，因为该对应参数是基于该吸收器输入参数的所述确定的结果。在另一实例中，吸收器输入参数包括两个可用的相对参数，并且剩余的吸收器输入参数经由对应参数来指定。在又一实例中，吸收器输入参数包括可用相对参数中的一个，并且剩余的吸收器输入参数经由对应参数来指定。
在一个实例中，吸收器输入参数仅间接地包括吸收器高度、吸收器直径或溶液流率中的至少一个作为相对参数，包括提供：
-对于吸收器高度，经处理的出口流中的组成，
-对于流率，吸收器中的处理溶液的负载系数，
-对于吸收器直径，吸收器的可接受的水力负载。
遵循该推理，吸收器高度、流率和吸收器直径分别是对应参数，并且因此是运行和/或尺寸参数的一部分，其将基于所述数字模型确定。特别地，吸收器直径和高度是尺寸参数，而流率是运行参数。
基于上述参数，提供相对参数的概念更加明显。例如，经处理的出口流中的组成是相对的，并且在这种特定情况下，在其可以通过存在于经处理的出口流中的吸收的一种或多种组分的量与经处理的出口流中所有组分的量的总和之比来确定的意义上，其可以是无量纲的。该比值与吸收器高度有关，因为吸收的一种或多种组分的量随着通过吸收器的路径的增加而改变。类似地，负载系数是相对的，并且在这种特定情况下，在其可以由实际负载与平衡负载之比确定的意义上，其可以是无量纲的。该比值与处理溶液流率有关，因为实际负载随着处理溶液流率或流率的增加而降低。水力负载是相对的，并且在这种特定情况下，在其可以由实际水力负载与液泛极限下的水力负载之比确定的意义上，其可以是无量纲的。该比值与吸收器直径有关，因为实际水力负载随着吸收器直径的增加而减小。因此，在本发明的意义上，相对参数涉及函数驱动的参数，其优选地基于导致与对应参数相关或相关联的参数的比例、分数或类似关系。该相对参数可具有量纲，例如具有量纲m3/h/m2的负载系数或具有量纲m/s*Pa0.5的F系数。在可选的实施方案中，该相对参数可以是无量纲的，是指没有分配单位形式的物理量纲或分配百分比等形式的相对单位的任何量。该相对参数独立于或不直接与装置通过量、装置规模、装置的物理尺寸和/或气体处理装置的容量相关联。
在提供吸收器的相对参数时，不需要对吸收器高度、吸收器直径或流率进行指定。代替经处理出口流中的组成，提供吸收器中处理溶液的可接受的水力负载或负载系数。经处理的出口流中的组成可以通过存在于经处理的出口流中的吸收的一种或多种组分的量与经处理的出口流中的所有组分的总量之比来确定。
指定经处理的出口流中一种或多种贫化气体组分的比例的组成可以基于经处理的出口流中每种贫化气体组分的单独比例。所述组成还可以基于经处理的出口流中的贫化气体组分的比例的总和或部分总和。在一个实施方案中，所述组成可由分析传感器数据如通过光谱方法或色谱方法测量的数据得到。该数据可以由输入单元或界面单元接收。
指示与处理溶液的平衡捕获能力的距离的负载系数可基于平衡负载和实际负载确定。对于实际或平衡负载，吸收器中的气相或气态流和吸收器中的液相或处理溶液可在吸收器的相同高度处考虑或确定。
此处，平衡负载是指在气液平衡(VLE)条件下，在处理溶液中吸收的一种或多种气体组分的最大量。因此，平衡负载表示在吸收器中没有发生从气相或气流到处理溶液的质量或气体组分转移的点。换言之，在平衡状态下，处理溶液就一种或多种气体组分而言是饱和的。处理溶液中任何气体组分的平衡负载可以基于吸收介质组成、处理溶液温度、压力和吸收器中气相或气流的组成，其中VLE基于相同吸收器高度处的气相和液相来确定。此处，吸收介质是指不含任何来自气相或气流的吸收组分的液相，处理溶液是指包括任何来自气相或气流的吸收组分的液相。
实际负载是指实际存在于处理溶液中的一种或多种气体组分的量。处理溶液中一种或多种气体组分的实际负载可以基于处理溶液中的实际气体组分流率和处理溶液的实际总流率或吸收介质的实际总流率。特别地，处理溶液中任何气体组分的实际负载可以基于处理溶液中实际气体组分流率与处理溶液的实际总流率或吸收介质的实际总流率的比值。
处理溶液的负载系数可以通过实际负载与平衡负载之比的极值来确定，或者反之通过沿着吸收器高度的平衡负载与实际负载之比来确定。此处，所述极值可以是最大值或最小值。替代地或附加地，处理溶液的负载系数可以通过实际负载与平衡负载的比值来确定，或者反之通过吸收器底部的平衡负载与实际负载的比值来确定。在实际负载与平衡负载的比值的情况下，负载系数可以定义为使得负载系数1表示没有发生传质的平衡负载。对于小于1的负载系数，发生吸收；对于大于1的负载系数，发生解吸。在平衡负载与实际负载的比值的情况下，负载系数可以定义为使得负载系数1表示没有发生传质的平衡负载。对于大于1的负载系数，发生吸收；对于小于1的负载系数，发生解吸。
气体组分i的负载系数可以定义如下：
任何气体组分i的负载系数可与组分i的实际气体负载与任何气体组分i的平衡气体负载的比值有关，其中组分i的实际气体负载是组分i在液体溶液中的实际气体组分流率和液体溶液的实际总流率的函数，所述平衡气体负载是吸收介质组成、温度、压力和气相组成的函数。
可接受的水力负载表示吸收器中可接受的水力运行方案。其可由实际水力负载与液泛状况的距离来确定。此处，液泛状况是指吸收器中气体或液体流的进一步增加将导致吸收器内部液泛或液体完全被气流夹带的运行状况。水力负载可以经由吸收器中的实际水力负载与液泛极限下的水力负载的比值来指定。可接受的水力负载可与吸收器中的液泛状况相关或指示该液泛状况，例如，液泛曲线或吸收器中的塔传质高度比压降。
可接受的水力负载可以定义如下：
水力负载可以与实际水力负载与液泛极限下的水力负载的比值有关，实际水力负载是F系数和液体速度wL的函数，液泛极限下的水力负载是F系数、液体速度wL、吸收器中气流的气体密度、处理溶液的液体密度、吸收器中气流的气体粘度密度、处理溶液的液体粘度、处理溶液的液体表面张力以及传质或吸收器内件的几何结构的函数。在这种情况下，可以确定恒定的液体与气体比值、恒定的F系数或恒定的液体密度wL的水力负载。此处，F系数可以定义为：
F系数＝气体速度*(气体密度)0.5。
附加或者替代地，吸收器中的水力负载可以基于作为相对参数的F系数或液体速度。在这种情况下，运行和/或尺寸参数，特别是吸收器直径，是基于给定的F系数或液体速度确定的。一旦执行了这种确定，就可通过确定所得到的吸收器直径是否允许吸收器中的可接受的水力运行方案来执行进一步的检查，从而避免液泛状况。如果确定的吸收器直径不允许吸收器中的可接受的水力运行方案以使得满足液泛状况，则将恢复运行和/或尺寸参数的确定，或者将经由输出界面提供警告。该警告可以进一步提供给输入单元，在输入单元中可以向用户显示。
水力负载的表达式还可以推广至容量％、安全系数或负载点。
特别地，在提供经处理的出口流中的组成时，处理溶液的可接受的水力负载或负载系数使得吸收器高度、吸收器直径或流率的指定变得多余。因此，吸收器高度、吸收器直径或流率是数字模型中的释放参数，并且因此是呈尺寸和/或运行参数形式的所述方法的结果。这使得输入参数能够在单个步骤中指定，从而使得结果被产生而不需要设计者的进一步的手动交互。结果是在设计过程和计算能力的使用中具有较少迭代的更鲁棒收敛，并因此具有更高的效率。最后，该方法的使用更不易出错、更简单，并且导致在确定气体处理装置的化学和物理上有意义的尺寸和/或运行条件方面更有效的方法。
在另一实施方案中，吸收器输入参数包括处理溶液的负载系数，其由吸收器底部的实际负载(优选实际气体负载)与平衡负载(优选平衡气体负载)的比值确定。或者，吸收器输入参数包括处理溶液的负载系数，其由沿吸收器高度的实际负载(优选实际气体负载)与平衡负载(优选平衡气体负载)的比值的极值，例如最大值或最小值确定。在该实施方案中，所述极值可以经由沿着吸收器高度的负载系数的分布来确定，其中所述极值表示分布的一点，在该点处一阶导数为零，而二阶导数大于或小于零。可以定义该分布，以使得极值为最大值。
在另一实施方案中，由处理溶液的实际负载与平衡负载之比确定的负载系数小于1，优选≤0.95，特别优选≤0.9。此处，可以根据模数来看待这些值。在该实施方案中，可以考虑全部吸收器高度或吸收器高度分数。例如，可以考虑从吸收器底部到吸收器高度的顶部的分数的吸收器高度分数，例如到顶部的0.9或0.8的部分或0.7-0.9的分数。以此方式使用负载系数避免了用于确定尺寸和/或运行参数的不合理或物理上无意义的指定，因为在吸收器的顶部通常没有或者有非常小的传质，因此，只考虑吸收器的热力学重要部分。
在另一实施方案中，处理溶液的负载系数基于从入口流中吸收的至少一种气体组分来确定。在另一实施方案中，当在入口流中存在多于一种待吸收的气体组分时，将负载系数确定为包括待从入口流吸附的多于一种气体组分在内的组合负载系数。该组合负载系数考虑了待吸收的气体组分之间的相互依赖性。该组合负载系数反映了与待吸收的气体组分有关的处理溶液的热力学以及动力学特性。因此，可以确保在尺寸和/或运行参数确定中的合理的或物理上有意义的结果。
组合负载系数可与实际负载与平衡负载的比值相关，实际负载取决于处理溶液中至少两种或更多种气体组分的实际气体组分流率和处理溶液的实际总流率或吸附介质的实际总流率，平衡负载取决于吸收介质组成、处理溶液温度、压力和气相或入口气流的组成，其中VLE基于相同吸收器高度处的气相和液相来确定。此处，吸收介质是不含任何来自气相的吸收组分的液相，溶液是包括任何吸收组分的液相。
在另一实施方案中，吸收器输入参数包括指定吸收器配置的配置参数。该配置参数可以进一步指定塔类型，例如填料床或板式塔、塔中的区段数量、压力条件如塔中的压降、温度条件或液体处理溶液的分配器类型。
在另一实施方案中，提供了工艺特定输入参数，其被包括在请求中并且被用于初始化数字模型。工艺特定输入参数可包括吸收器输入参数、再生器输入参数以及吸收器入口处的入口气流的组成和指定处理溶液的性质的吸收介质参数。如果除了吸收器之外还存在其他气体处理单元或处理单元，则工艺特定输入参数优选包括指定每个气体处理单元的其他参数。或者，可预先设定设定其他气体处理单元的一些参数以简化和减少工艺特定输入参数的数量。
气体处理装置可包括一个或多个气体处理单元，例如一个或多个吸收器、一个或多个再生器和/或其他气体处理单元。此外，例如热交换器、泵、气体压缩机或气体冷凝器的工艺单元可以包括在气体处理装置中，并且经由相应的单元运行反映在数字模型中。气体处理装置可包括这些气体处理单元或工艺单元中的一个或多个。优选地，工艺特定输入参数包括配置参数，其指定包括在气体处理装置中的气体处理和/或工艺单元以及表示料流的它们的互连。此外，配置参数可以完全或部分地预定义，从而提供固定的可能配置的固定集合。该预定义的配置可以存储在数据库中，并且可以在工艺特定输入参数中经由表示相应配置参数的一个或多个标识符来识别。预定义的配置参数通过减少问题空间来指导用户，并且导致运行和/或尺寸参数的更鲁棒和稳定的确定。在配置没有被完全预定义的实施方案中，所述方法可以包括确认步骤以确保由用户定义合理的配置。
在另一实施方案中，气体处理单元包括再生器，所述再生器优选具有至少一个再沸器以用于再生处理溶液并将再生的处理溶液供回到吸收器中，其中提供再生器输入参数，所述再生器输入参数包括以下相对参数中的至少一个：
-再生处理溶液或贫溶液的级分品质，
-汽提蒸气比，或负载系数，其指示在吸收器顶部处与再生的处理溶液或贫溶液的平衡捕获能力的距离；
-可接受的水力负载，其指示再生器中的可接受的水力运行方案。
再生器输入参数可以仅仅间接地包括再沸器负荷或再生器直径中的至少一个作为相对参数，通过提供：
-对于再沸器负荷，再生处理溶液的级分品质或汽提蒸气比或吸收器顶部的一种组分的负载系数，
-对于再生器直径，再生器的可接受的水力负载。
在一个实例中，再生器输入参数包括所有可用的相对参数。在另一实例中，再生器输入参数包括可用的相对参数之一，并且剩余的再生器输入参数经由对应参数来指定。
此处，再沸器负荷是指再生器的热负荷要求，其对气体处理装置的能量消耗具有显著的影响。再生器输入参数可以不包括再沸器负荷或再生器直径中的至少一个。作为替代，可以提供再生处理溶液或贫溶液的级分品质、汽提蒸气比，或吸收器顶部处的再生处理溶液或贫溶液的负载系数或可接受的水力负载。
再生处理溶液或贫溶液的级分品质是指再生后保留在贫溶液中的一种或多种气体组分的浓度。级分品质可以看作是指定了贫溶液中一种或多种剩余气体组分的比例的组成。
汽提蒸气比可基于再生中的水流率和再生中的酸性气体流率。汽提蒸气比可由再生中的水蒸气或气相流率与再生中的酸性气体蒸气或气相流率的比值来定义。这可以针对恒定高度确定，例如在顶部处或在底部和顶部之间。
可接受的水力负载表示在再生器中可接受的水力运行方案。其可以由实际水力负载与液泛状况的距离来确定。此处，液泛状况是指再生器中气体或液体流的进一步增加将导致再生器内件的液泛，或者液体完全被气流夹带的运行状况。水力负载可以经由运行的再生器中的实际水力负载与液泛极限下的水力负载的比值来指定。可接受的水力负载可以与再生器中的液泛状况相关或指示再生器中的液泛状况，例如液泛曲线或塔传质高度比压降。
可接受的水力负载可以定义如下：
水力负载可以与实际水力负载与液泛极限下的水力负载的比值相关，实际水力负载是F系数和液体速度wL的函数，液泛极限下的水力负载是F系数、液体速度wL、入口气流的气体密度、处理溶液的液体密度、入口气流的气体粘度密度、处理溶液的液体粘度和处理溶液的液体表面张力以及传质或吸收器内件的几何结构的函数。在这种情况下，可以对恒定的液体与气体比例、恒定的F系数或恒定的液体密度wL确定水力负载。此处，F系数可以定义为：
F系数＝气体速度*(气体密度)0.5。
附加或者替代地，再生器中的水力负载可以基于作为相对参数的F系数或液体速度。在这种情况下，基于给定的F系数或液体速度确定运行和/或尺寸参数，特别是再生器直径。一旦执行了该确定，就可以通过确定所得到的再生器直径是否允许再生器中的可接受的水力运行方案来执行进一步的检查，从而避免液泛状况。如果所确定的再生器直径不允许再生器中的可接受的水力运行方案，使得满足液泛状况，则将恢复运行和/或尺寸参数的确定，或者将经由输出界面提供警告。该警告可进一步提供给输入单元，在输入单元中可以向用户显示。
水力负载的表达式还可以推广至容量％、安全系数或负载点。
吸收器顶部的负载系数可如上所述地对吸收器确定。此处，吸收器顶部的负载系数可以用作再生器输入参数，以确保吸收器顶部有足够的驱动力。对应参数是再沸器负荷。
在另一实施方案中，再生器输入参数包括指定再生器配置的配置参数。该配置参数可进一步指定再生器塔类型，例如再生器内件如填料床或板式塔、塔中的区段数量、压力条件如绝对压力，或塔上的压降或温度条件。
在另一实施方案中，用于确定尺寸和/或运行参数的方法包括在接收到请求之后且在初始化气体处理装置的数字模型之前的另一步骤。所述另一步骤可包括经由数据库单元提供热力学参数，其中热力学参数从在运行条件下气体处理装置的热力学性质的测量中导出。热力学参数优选地指示气体处理装置在运行条件下的热力学性质。如果提供了该热力学参数，则气体处理装置的数字模型的初始化基于工艺特定输入参数，包括任何气体处理单元参数和热力学参数。
在另一实施方案中，提供指示运行条件下气体处理装置中热力学性质的热力学参数可以包括存储在数据库单元中的数据。该数据补充了输入参数，从而减少了必须由用户提供的参数的数量。优选地，热力学参数基于运行气体处理装置的历史测量数据或实验室规模实验，以提供用于确定运行和/或尺寸参数的更精确的基础。热力学参数可以包括指定平衡条件的热力学吸收介质-气体参数、动力学参数，例如与密度、粘度、表面张力、扩散系数或传质相关性有关的反应速率或传质参数。特别地，包括动力学参数提高了所确定的运行和/或尺寸参数的精度，因为不仅仅考虑了平衡条件。
在优选实施方案中，包括在请求中的所述至少一个相对参数处于预定义的范围内。此处，指定为相对参数的一个或多个上述吸收器输入参数或再生器输入参数可以处于预定义的范围内。在另一实施方案中，在接收请求之前和/或之后，对所述至少一个相对参数执行验证步骤，其中如果至少一个相对参数处于预定义范围内，则其是有效的。该验证步骤可以在例如在输入单元水平上接收到请求之前经由许可对象来实现，和/或在例如在确定处理单元水平上接收到请求之后作为单独的验证步骤来实现。特别地，如果相对参数被确定为有效，则可以执行数字模型的初始化。如果相对参数被确定为无效，则经由输出界面提供警告，并且任选地经由输入单元向用户显示警告。
在另一实施方案中，气体处理装置的物理性能通过工艺特定输入参数来描述，该工艺特定输入参数包括气体处理单元输入参数和热动力参数以及与数字模型有关的运行和/或尺寸参数。此处，数字模型可包括方程组，其限定了呈气体处理装置的一个或多个气体处理单元或工艺单元形式的单元运行。数字模型可以包括经由配置参数指定的任何气体处理单元或工艺单元。例如，数字模型可包括吸收器和/或再生器模型，其分别表征吸收器和/或再生器中的传质和传热。因此，数字模型是可靠且精确地描述气体处理装置的工具，并且该描述用于对要在待建造的物理气体处理装置中实施的尺寸和/或运行参数进行可靠且精确的预测。数字模型可以基于MESH方程(物料平衡、平衡关系、求和方程、热平衡)或者可以基于MERSHQ方程(物料平衡、能量平衡、传质和传热率方程、求和方程、用于压降的水力方程、平衡方程)并且任选地可以包括用于例如运行和/或资本支出的成本方程，如本领域已知的那样[Ralf Goedecke；Fluidverfahrenstechnik，Grundlagen，Methodik，Technik，Praxis；2011；WILEY-VCH Verlag GmbH&Co.，Weinheim，德国；ISBN：978-3-527-33270-0]。
在另一实施方案中，确定尺寸和/或运行参数包括使用用于数字模型的基于方程的求解方法或顺序模块化求解方法。在顺序模块化求方法中，单元运行被顺序求解，从入口气流开始并且顺序求解下游单元运行，例如吸收器单元运行或再生器单元运行。此处，气体处理装置的每个单元运行由方程组表示。对于每个单元运行，顺序求解多个方程组。为了获得结果，集成反馈环路，其将单元运行之一的一个或多个输出与另一连接的单元运行的相应一个或多个输入匹配。一个实例是由再生器单元运行的方程组确定的再生器出口流中贫溶液组成的结果和由吸收器单元运行的方程组确定的吸收器入口流中贫溶液组成的结果。这种从入口到出口的方向性建造使得下游指定(例如出口流的组成)变得困难。这可以通过引入控制环路来克服，该控制环路控制下游指定，例如出口流的组成、汽提蒸气比、水力负载或负载系数。该控制环路可以基于作为控制参数的相对参数。其可以逐步确定与控制参数(例如出口流的组成)的差值，这增加了复杂性，增加了计算时间并减慢了处理器。或者，通过提供相对参数，单元运行可以以这样的方式修改，以便在相应的单元运行中包括与对应参数的关系，并且作为确定运行和/或确定尺寸参数的结果，确定该对应参数。
在基于方程的求解方法中，单元运行被作为要同时求解的一组方程处理。此处，气体处理装置的所有单元运行和可能的反馈回路都表示在气体处理装置的单个方程组中。同时求解所有单元运行和可能的反馈回路的方程组。可以通过以定义的精度同时满足所有方程来数值求解方程组。为方程组寻找解可以包括多于一次的迭代。基于方程的求解方法的使用使得能够简单地指定相对参数，这比顺序模块化求方法更简单。此外，在基于方程的求解方法中，重要的是指定有意义的起始或初始输入参数，使得该方法找到适当的起始分布以得到解。气体处理单元输入参数的相对参数的指定提供了一种简单的方式来提供有意义的起始或初始输入参数并选择起始分布。
在气体处理单元输入参数中提供至少一个上述相对参数可以影响数字模型，因为数字模型包括与对应参数的关系。对于吸收器输入参数，这可以包括经处理的出口流中的组成与吸收器高度、吸收器中的处理溶液的负载系数与流率或可接受的水力负载与吸收器直径的一种或多种关系。类似地，可以包括再生器输入参数的关系。确定尺寸和/或运行参数可包括使用数字模型的基于方程的求解方法或顺序模块化求解方法来确定气体处理装置的气体处理单元的收敛准则，其中收敛准则涉及物理体系平衡。该平衡的实例是由MESH方程(物料平衡、平衡关系、求和方程、热平衡)或由MERSHQ方程(物料平衡、能量平衡、传质和传热率方程、求和方程、用于压降的水力方程、平衡方程)和任选地用于例如运行和/或资本支出的成本方程提供的那些。此处，收敛是指迭代地确定尺寸和/或运行参数，直至在达到物理体系平衡的阈值的意义上达到收敛准则。
此外，提供上述相对参数中的至少一个可影响输出，因为运行和/或定尺寸参数的输出包括与作为气体处理单元输入参数提供的相对参数相关的气体处理单元的对应参数。取决于相对参数，运行和/或尺寸参数包括例如作为尺寸参数的吸收器的高度、作为尺寸参数的吸收器的直径或作为运行参数的运行条件下吸收器中的溶液流率。此外，取决于相对参数，运行和/或尺寸参数的输出包括作为运行参数的再沸器负荷或作为尺寸参数的再生器直径中的至少一个。
在另一实施方案中，在设计或评级情况下，从输入单元接收请求以发起运行和/或尺寸参数的确定。接收请求以发起运行和/或参数的确定可包括从作为发送实体的输入单元到作为接收实体的界面单元的工艺特定输入参数，特别是气体处理单元输入参数的数据传送。此处，输入单元可以是客户端设备的一部分，界面单元可以是服务器的一部分。可以通过有线或无线网络来完成传送。在一个实例中，输入单元和界面单元可以是基于网络的服务器或云系统的一部分，其中输入单元在客户端设备侧形成表示层或应用层，并且界面单元形成界面以在服务器侧下层执行所述方法的计算或确定步骤。输入单元可作为网络服务或独立的软件包实施。在另一实施方案中，输入单元、界面单元、确定处理单元、任选的数据库单元和输出界面可以是客户端设备的一部分。输入单元可以形成表示层或应用层。界面单元和输出界面可以形成用于在输入单元和确定处理单元之间传送数据的通信层。任选地，通信层或无线网络进一步促进确定处理单元和数据库单元之间的数据传送。
在输入单元侧，可以根据许可对象提供工艺特定输入参数，特别是气体处理单元输入参数。该许可对象可以用于产生请求以发起确定运行现有气体处理装置的运行参数的方法或者输入单元，或者用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法或输入单元。用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法或输入单元涉及一种设计情况，其中确定要实施或物理建造的气体处理装置的运行和/或尺寸参数。用于产生请求以发起确定运行现有气体处理装置的运行参数的输入单元和方法特别涉及一种评级情况，其中确定正在运行的所实施的气体处理装置的运行参数。在评级情况下，可以指定气体处理单元中的流率或指定经处理的出口流中一种或多种贫化组分的比例的组成，因为流率是装置运行中的可变参数并且对经处理的出口流的组成具有直接影响。在这方面，两种情形是可能的。在一种情形下，对于可作为气体处理单元输入参数提供的所需组成，流率的确定可能是感兴趣的。在另一种情形下，可能感兴趣的是确定所需的组成，这可作为气体处理单元输入参数提供。
许可对象可以限定将何种工艺特定输入参数，特别是何种气体处理单元输入参数作为相对参数或对应参数提供，其中相对参数独立于装置通过量并且涉及取决于装置通过量或气体处理单元几何结构的至少一个对应参数。替代或者附加地，许可对象可以基于装置类型或工业应用类型来定义提供何种工艺特定输入参数，特别是何种气体处理单元输入参数。此处，工业应用类型可指定待设计和实施的气体处理装置或运行中的气体处理装置的特定应用。工业应用类型可以经由经处理出口流的纯度或组成来指定。例如，在销售气体应用中，在处理气体中小于或等于2-4mol％CO2的纯度等级可能比在处理气体中具有小于或等于50mol ppm CO2的高纯度等级要求的液化天然气(LNG)应用中低得多。工艺特定输入参数的最小集合可以是入口气体条件，例如温度、组成、流率和压力、气体处理单元中的压力条件、再生器顶部的冷凝温度和再生器中的贫溶液温度。在该实施方案中，可以预先设置所有进一步要求的指定。特别地，可以预先设置相对参数而不是对应参数。为了满足这些不同的技术需求，基于气体处理装置类型或工业应用类型的对象权限可以被用于以这样的方式限制输入单元水平上的工艺特定输入参数，即，以受控的且更有效的方式执行尺寸和/或运行参数的确定或用于运行现有气体处理装置的运行参数的确定。
许可对象可与工艺特定输入参数，特别是气体处理单元输入参数的预定义允许范围相关联。例如，许可对象可以定义将何种工艺特定输入参数，特别是何种气体处理单元输入参数作为相对参数提供以及相对参数可以位于其中的何种预定义允许范围。对于如上所述定义的负载系数，负载系数为1表示平衡负载，没有发生传质。该范围可由负载系数≥0.3且≤0.98，优选≥0.5且≤0.95，更优选≥0.6且≤0.93给出。该范围可由水力负载≥0.2且≤0.95，优选≥0.4且≤0.9，更优选≥0.5且≤0.8给出，其中水力负载由实际水力负载与液泛极限下的水力负载的比值确定。该范围可由汽提蒸气比≥0.2且≤20，优选≥0.5且≤10，更优选≥0.7且≤5给出。
许可对象可与用户模板相关联。该用户模板和工艺特定输入参数的关联许可对象可以基于用户提供的注册输入来产生。例如，在注册时，用户提供工业应用类型、例如专家或基础的先进水平、例如要实现的装置的设计或已经运行的装置的评级的任务类型。
在输入单元水平上设置该对象权限允许鉴于简化且更有效的气体处理装置设计或评级所需的输入参数而对设计过程进行增强的控制。在输入水平上设置的许可对象以这样的方式减小了求解空间，即，确定物理和化学上有意义的运行和/或尺寸参数，当在物理气体处理装置中实施时，这导致气体处理装置的稳定运行。此外，可以避免导致物理上和化学上无意义或不可能的运行和/或尺寸参数的任何情况，并且减少达到有意义解的迭代次数，从而以非常有效的方式使用计算机资源。
定义将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数或对应参数可以包括对于每个气体处理输入参数，允许提供单个气体处理输入参数的许可对象，该单个气体处理输入参数被指定为相对参数或对应参数或二者。后一选项可以通过在输入单元的用户界面上提供选项来实现。或者，许可对象可以允许提供要被专门指定为相对参数或对应参数的单个气体处理输入参数。
类似地，基于工业应用类型定义提供何种工艺特定输入参数可以包括对于每种工艺特定输入参数，特别是气体处理输入参数允许仅提供某些工艺特定输入参数或气体处理单元输入参数，其中其他参数是固定的。替代或附加地，基于工业应用类型定义提供何种工艺特定输入参数，特别是气体处理输入参数可以包括对于每个气体处理输入参数，允许在指定范围内仅提供工艺特定参数或气体处理单元输入参数。
因此，输入单元提供了配置用户界面的可能性，使得允许输入的值将把可能的结果限制到适于相应应用的范围。在用户界面上，每个工艺特定输入参数可以经由许可对象来反映，该许可对象定义用户是否可以看到相应的输入字段、编辑相应的输入字段的值、以及任选地定义该值的允许范围。可将计算请求传送到例如服务器，在那里可以执行进一步的验证步骤，在该步骤中检查对许可的遵守。
为工艺特定输入参数设置许可对象并将这些许可对象转换到用户界面层使得能够定制输入参数层，从而使得首先运行和/或尺寸参数的确定将收敛，其次将提供化学和物理上有意义的输出，这些输出可直接传送到物理气体处理装置的运行。
在输入单元侧，可以成组地提供工艺特定输入参数。该组可以用在用于产生请求以发起确定运行现有气体处理装置的运行参数的方法或输入单元中，或者可以用在用于产生请求以发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法或输入单元中。例如，可将与入口流输入参数、处理溶液或吸收介质输入参数、气体处理装置配置参数或气体处理单元输入参数如吸收器输入参数或再生器输入参数相关的工艺特定输入参数分组，并任选地根据分组单独显示在用户界面上。该类参数的分组还可以具有分层结构，其中每个组被分配依赖性或层级。依赖性或层级可以确定较高层级上的哪个组必须被填充数据，例如在提供相应的工艺特定输入参数的意义上，以作为解锁下一个较低层级的先决条件。此处，解锁包括例如激活相应参数组以供输入，例如经由在显示器上变得可见的输入掩码或者变得可编辑的输入字段。为了进一步指导，将有意义的工艺特定输入参数，特别是具有直接物理关联的气体处理单元输入参数分组并以可选格式显示。该直接物理关联例如由相关和对应的参数提供，其中一个参数的指定足以解决设计问题。
在另一实例中，具有分配的第一依赖性或层级的第一组工艺特定输入参数可以将要素继承到具有分配的第二依赖性或层级的第二组工艺特定输入参数，其中第一依赖性或层级位于第二依赖性或层级之上。例如，某些气体组分进入分配有第一层级的组中的入口气流可触发分配有第二层级的组中的吸收介质上的进一步输入。
界面单元和数据库单元可以与确定处理单元通信。确定处理单元被配置成基于工艺特定输入参数和例如热力学参数来初始化数字模型，并且配置成经由顺序模块化求解方法或者当使用基于方程的求解方法在方程组中表示时确定气体处理装置的单元运行的解，其中所述解指定了运行和/或尺寸参数。
在另一实施方案中，输出界面与确定处理单元通信，从而提供运行和/或尺寸参数，包括例如与作为气体处理单元输入参数提供的所述至少一个相对参数有关的气体处理单元的对应参数。
在另一实施方案中，将所确定的运行和/或尺寸参数传送到工程系统，所述工程系统将运行和/或尺寸参数实施到用于全装置工艺流程模拟工具的设计系统中，其中气体处理装置是待建造的气体处理装置的物理设计的一部分和/或实施到待建造的气体处理装置的物理设计中。因此，运行和/或尺寸参数的确定可以嵌入到总体工艺装置设计中，该总体工艺装置除了包括气体处理装置如酸性气体移除装置以外，还包括其他步骤如脱水工艺、液化工艺、硫回收单元、蒸气重整器、甲烷化器、部分氧化单元、氨反应器和再循环流。可以在用于嵌入在一个客户端设备上的全装置工艺流程图模拟工具的设计系统上执行尺寸和/或运行参数的确定。或者，可以在服务器上执行尺寸和/或运行参数的确定，并且尺寸和/或运行参数可以经由例如无线网络传送到客户端设备或另一服务器上的设计系统。这允许将从化学工程学角度看的工艺特定运行条件无缝地结合到进一步的设计步骤中，例如机械工程步骤或构造步骤。在完成全部设计之后，所设计的气体处理装置进入实施所确定的运行和/或尺寸参数的物理构造。
此外，所述确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法可以用于培训运行人员或基于严格模型的先进过程控制。在培训的情况下，所述方法可以连接到运行台，并且可以从人员的任何输入到运行台产生特定的输入参数。基于该产生的输入参数，可以确定运行和/或尺寸参数，并且可反馈给运行者。在基于严格模型的先进过程控制的情况下，软件以评级模式运行。基于工艺特定输入参数，可以实时确定运行参数并将其与测量的运行参数进行比较。
在优选的实施方案中，运行参数可以在评级模式中基于输入参数来确定，所述输入参数源自对一种或多种工艺流中的一种或多种组分的浓度的分析，优选吸收介质中胺和/或水的含量或经处理气流或进料气流中一种或多种酸性气体的浓度。与工艺流中一种或多种组分的浓度相关的输入参数可以通过本领域已知的方法，例如光谱方法或色谱方法来确定。在特别优选的实施方案中，在评级模式下确定的并且基于与经处理的出口流中的一种或多种组分的浓度相关的输入参数的运行参数是吸收介质的溶液流率和再生器的再沸器负荷。由于工艺流的一种或多种组分的浓度可以随着运行时间的增加而改变，因此上述优选实施方案能够基于气体处理装置中组分的实际浓度确定优化的运行参数，例如再沸器负荷或溶液流率。
在另一实施方案中，在确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的同时，经由确定和/或输出单元提供实时通知。由于数字模型被迭代地求解，因此该通知向用户提供实时状态更新，例如关于收敛的水平或确定的进展。
在一个实施方案中，界面单元、确定处理单元、数据库单元和输出界面是服务器的一部分，其中界面单元和输出界面与客户端设备通信。发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的请求可由客户端设备触发。输出运行和/或尺寸参数可包括将运行和/或尺寸参数发送到客户端设备。在实时通知的情况下，其也可以是与客户端设备通信的确定处理单元。
在一个实施方案中，一种方法可包括基于由本文所述的一种或多种方法确定的运行和/或尺寸参数来设计和组装气体处理装置。在另一实施方案中，一种方法可包括使用气体处理装置处理气流。
应当理解，本文所述的实施方案彼此不相互排斥，并且一个或多个所述实施方案可以以各种方式组合，如本领域技术人员所理解的那样。
根据本发明的另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可读指令，当在处理器上加载和执行时，其执行根据第一方面的任一实施方案或第一方面本身的方法。
执行本发明的任何方法的计算机程序可以存储在计算机可读存储介质(例如，非瞬态计算机可读存储介质)上。计算机可读存储介质可以是软盘、硬盘、CD(压缩盘)、DVD(数字通用光盘)、USB(通用串行总线)存储设备、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)和EPROM(可擦除可编程只读存储器)。本发明可以以数字电子电路或以计算机硬件、固件、软件或其组合来实现，例如以传统移动设备的可用硬件或以专用于处理本文所述的方法的新硬件来实现，这将在下文更详细地描述。
在另一实施方案中，本文所述的方法可用于基于严格模型的先进过程控制，其可在现有气体处理装置中运行以监测或控制工艺。
附图简介
在附图中示出了本发明的示例性实施方案。然而，应当注意的是，附图仅示出了本发明的特定实施方案，因此不应视为对其范围的限制。本发明可包括其他等效的实施方案。
图1示出了包括一个吸收器-再生器循环的酸性气体移除装置的示例性流程图，
图2示出了用于确定客户端设备-服务器设置中的气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法的示例性实施方案；
图3示出了用于确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的方法的另一示例性实施方案；
图4示出了用于确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的系统的示例性实施方案；
图5示出了用于产生用于该方法的工艺特定输入参数的图形用户界面的示例性实施方案；
图6示出了通过液相中实际负载与平衡负载的比值确定CO2负载系数的示例性实施方案；
图7示出了液相温度行为，其示出了对于不同流率，吸收器高度对温度的依赖性；
图8示出了气相CO2含量行为，其示出了对于不同流率，吸收器高度对CO2含量的依赖性；
图9示出了CO2负载系数行为，其示出了对于不同流率，吸收器高度第负载系数的依赖性；和
图10示出了收敛行为，其示出了迭代次数与流率的关系。
实施方案的详细描述
图1示出了包括一个吸收器-再生器循环的酸性气体移除装置10的示例性流程图，
该流程图由单一单元运行或气体处理单元的组合限定，例如混合器、加热器/冷却器、闪蒸段、平衡阶段塔和基于速率的塔。单一单元运行通过料流或互连连接。可能存在再循环流或互连，这导致一个单元运行中的变化对流程图中的一些或所有单元运行有影响。
图1的酸性气体移除装置10包括吸收器12和作为处理溶液再生器的解吸塔14。处理溶液可包括作为吸收介质的胺水溶液。吸收介质包含至少一种胺。优选下列胺：
(i)式I的胺：
NR1(R2)2 (I)
其中R1选自C2-C6羟基烷基、C1-C6烷氧基-C2-C6烷基、羟基-C1-C6烷氧基-C2-C6烷基和1-哌嗪基-C2-C6烷基，R2独立地选自H、C1-C6烷基和C2-C6羟基烷基；
(ii)式II的胺：
R3R4N-X-NR5R6 (II)
其中R3、R4、R5和R6彼此独立地选自H、C1-C6烷基、C2-C6羟基烷基、C1-C6烷氧基-C2-C6烷基和C2-C6氨基烷基，X表示C2-C6亚烷基、-X1-NR7-X2-或-X1-O-X2-，其中X1和X2彼此独立地表示C2-C6亚烷基，R7表示H、C1-C6烷基、C2-C6羟基烷基或C2-C6氨基烷基；
(iii)在环中具有至少一个氮原子且在环中可含有一个或两个选自氮和氧的其他杂原子的5-7元饱和杂环，和
(iv)它们的混合物。
具体实例为：
(i)2-氨基乙醇(单乙醇胺)、2-(甲基氨基)乙醇、2-(乙基氨基)乙醇、2-(正丁基氨基)乙醇、2-氨基-2-甲基丙醇、N-(2-氨基乙基)哌嗪、甲基二乙醇胺、乙基二乙醇胺、二甲基氨基丙醇、叔丁基氨基乙氧基乙醇、2-氨基-2-甲基丙醇；
(ii)3-甲基氨基丙胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、2,2-二甲基-1,3-二氨基丙烷、六亚甲基二胺、1,4-二氨基丁烷、3,3-亚氨基双丙胺、三(2-氨基乙基)胺、双(3-二甲基氨基丙基)胺、四甲基六亚甲基二胺；
(iii)哌嗪、2-甲基哌嗪、N-甲基哌嗪、1-羟乙基哌嗪、1,4-双羟乙基哌嗪、4-羟乙基哌啶、高哌嗪、哌啶、2-羟乙基哌啶和吗啉；和
(iv)它们的混合物。
在优选的实施方案中，吸收介质包括胺单乙醇胺(MEA)、甲基氨基丙胺(MAPA)、哌嗪、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)、二乙基乙醇胺(DEEA)、二异丙胺(DIPA)、氨基乙氧基乙醇(AEE)、二甲基氨基丙醇(DIPAP)和甲基二乙醇胺(MDEA)或其混合物中的至少一种。
胺优选为空间位阻胺或叔胺。空间位阻胺是其中胺氮与至少一个仲碳原子和/或至少一个叔碳原子键合的仲胺；或其中胺氮与叔碳原子键合的伯胺。一种优选的空间位阻胺为叔丁基氨基乙氧基乙醇。一种优选的叔胺为甲基二乙醇胺。
当胺为空间位阻胺或叔胺时，吸收介质优选进一步包含活化剂。活化剂通常是非空间位阻的伯胺或仲胺。在这些非空间位阻的胺中，至少一个氨基的胺氮仅与伯碳原子和氢原子键合。
非空间位阻的伯胺或仲胺例如选自：
链烷醇胺，例如单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、乙基氨基乙醇、1-氨基-2-甲基丙-2-醇、2-氨基-1-丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇和2-(2-氨基乙氧基)乙胺，
多胺，例如六亚甲基二胺、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基丙烷、3-(甲基氨基)丙胺(MAPA)、N-(2-羟乙基)乙二胺、3-(二甲基氨基)丙胺(DMAPA)、3-(二乙基氨基)丙胺、N,N'-双(2-羟乙基)乙二胺，
在环中具有至少一个NH基团且在环中可包含一个或两个选自氮和氧的其他杂原子的5、6或7元饱和杂环，例如哌嗪、2-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-(2-羟乙基)哌嗪、N-(2-氨基乙基)哌嗪、高哌嗪、哌啶和吗啉。
特别优选的是在环中具有至少一个NH基团并且在环中可包含一个或两个选自氮和氧的其他杂原子的5、6或7元饱和杂环。非常特别优选哌嗪。
在一个实施方案中，吸收介质包含甲基二乙醇胺和哌嗪。
活化剂与空间位阻胺或叔胺的摩尔比优选为0.05-1.0，特别优选为0.05-0.7。
吸收介质通常包含10-60重量％的胺。
吸收介质优选是含水的。
吸收介质可进一步包含物理溶剂。合适的物理溶剂例如为N-甲基吡咯烷酮、四亚甲基砜、甲醇、低聚乙二醇二烷基醚如低聚乙二醇甲基异丙基醚(SEPASOLV MPE)、低聚乙二醇二甲醚(SELEXOL)。物理溶剂通常以1-60重量％，优选10-50重量％，特别是20-40重量％的量存在于在吸收介质中。
在优选的实施方案中，吸收介质包含小于10重量％，例如小于5重量％，特别是小于2重量％的无机碱式盐，例如碳酸钾。
吸收介质还可以包含添加剂，例如腐蚀抑制剂、抗氧化剂、酶等。通常，该类添加剂的量为吸收介质的约0.01-3重量％。
吸收介质的其他实例为(1-1)甲基二乙醇胺(MDEA)(2.2M)和哌嗪(1.5M)的水溶液；(1-2)2-(2-叔丁基氨基乙氧基)乙醇(TBAEE)(2.2M)和哌嗪(1.5M)的水溶液；和(1-3)2-(2-叔丁基氨基乙氧基)乙醇(TBAEE)(2.2M)和单乙醇胺(MEA)(1.5M)的水溶液。使用上文列出的吸收介质，可以移除例如CO2、H2S、SO2、CS2、HCN、COS或硫醇。其他应用考虑醇、丙酮和/或有机酸在水中的吸收，环氧乙烷在水中的吸收，氨在水中的吸收，水蒸气在二-或三甘醇中的吸收，烃在高沸点有机溶剂中的吸收，HF、HCl、HBr、HI在水中的吸收、NOx在H2O/HNO3中的吸收或SO2在碱性溶液中的吸收。
根据图1，在吸收器12中，经由入口16，使包含二氧化碳(CO2)和/或硫化氢(H2S)的适当预处理的气态入口气流与经由吸收介质管线18供入吸收器12中的再生的吸收介质逆流接触。吸收介质通过吸收从入口气流中移除二氧化碳和/或硫化氢。这导致经由废气管线20的二氧化碳和/或硫化氢贫化的清洁出口气体。
经由吸收介质管线22，热交换器24，其中负载有CO2和/或H2S的吸收介质用来自经由吸收介质管线28传输的再生吸收介质的热量加热。经由吸收介质管线42，将负载有CO2和/或H2S的吸收介质供入解吸塔14并再生。吸收介质从解吸塔14的下部导入再沸器30，在此被加热并部分蒸发。将主要包含水的蒸气再循环到解吸塔14中，而再生的吸收介质经由吸收介质管线28、热交换器24、吸收介质管线32、冷却器34和吸收介质管线18供回到吸收器12。在热交换器24中，再生的吸收介质加热负载有CO2和/或H2S的吸收介质，同时自身冷却。
代替所示的锅炉30，也可以使用其他类型的热交换器来提高汽提蒸气，例如自然循环蒸发器、强制循环蒸发器或强制循环闪蒸器。在这些蒸发器类型的情况下，再生的吸收介质和汽提蒸气的混合相流返回到解吸塔14的底部，在那里发生蒸气和吸收介质之间的相分离。进入热交换器24的再生吸收介质或者从来自解吸塔14底部的循环料流中取出到蒸发器中，或者经由单独的管线直接从解吸塔14的底部导入热交换器24。
在解吸塔14中释放的含CO2和/或H2S的气体经由废气管线36离开解吸塔14。将其导入具有集成相分离的冷凝器38，在此其与夹带的吸收介质蒸气分离。随后，主要由水组成的液体经由吸收介质管线40导入解吸塔14的上部区域，含CO2和/或H2S的气体经由气体管线44排出。
图1的流程图示出了包括气体处理单元12、14的气体处理装置10，并且可以用作提供气体处理装置配置参数的基础，这些参数作为用于执行确定运行和/或尺寸参数的方法的工艺特定输入参数的一部分而提供。
图2示出了用于确定根据本发明的示例性实施方案的气体处理装置10的运行和/或尺寸参数的方法20的示意性流程图。
用于确定气体处理装置10的运行和/或尺寸参数的方法20可包括至少以下步骤：
作为方法20的第一步骤，执行产生S1请求以发起气体处理装置10的运行和/或尺寸参数的确定。所述请求包括工艺特定输入参数，包括吸收器输入参数。吸收器输入参数包括吸收器高度或溶液流率中的至少一个作为相应的输入参数。因此，其可能不是指定的吸收器高度，而是经处理的出口流中的组成。类似地，其可能不是指定的流率，而是吸收器12中处理溶液的负载系数。在指定相对参数时，存在不同的情况。在一个实例中，吸收器输入参数可包括经处理的出口流中的组成和吸收器12中处理溶液的负载系数。在另一实例中，吸收器输入参数可包括经处理的出口流中的组成和流率。在又一实例中，吸收器输入参数可包括吸收器高度和吸收器12中处理溶液的负载系数。
在另一实施方案中，吸收器输入参数进一步包括作为相对参数的吸收器直径。在该实施方案中，提供吸收器高度、溶液流率或吸收器直径中的至少一个作为相对参数。此处，不同的情形是可能的：
-仅提供一个参数作为相对参数，即吸收器高度、溶液流率或吸收器直径，
-提供两个参数作为相对参数，例如吸收器高度和溶液流率或吸收器高度和吸收器直径或溶液流率和吸收器直径，或
-提供所有三个参数作为相对参数，即吸收器高度、溶液流率和吸收器直径。
吸收器输入参数可进一步包括指定吸收器的内部配置的配置参数。该配置参数可进一步指定塔类型如填料床或板式塔、指示塔中的高度离散化的区段的数量、压力条件如塔中的压降、温度条件或液体处理溶液的分配器类型。
工艺特定输入参数可进一步包括入口流特定参数，例如组成、摩尔流率、温度、压力等，处理溶液参数，例如组成、等级、浓度等。如果存在其他气体处理单元如再生器，则工艺特定输入包括指定每个气体处理单元的其他参数。或者，可以预先设定一些指定其他气体处理单元的参数，以简化和减少要提供的工艺特定输入参数的数量。
气体处理装置10可以包括多于一个的吸收器和/或其他气体处理单元，例如图1所示的吸收器12、再生器14、冷却器34、热交换器24、再沸器30和冷凝器38。优选地，工艺特定输入参数包括配置参数，其指定了包括在气体处理装置10中的气体处理单元及其相互连接。这些可以部分或完全地预定义，从而提供固定的一组可能的配置。该预定义的配置可以存储在数据库中，并且可以在工艺特定输入参数中经由表示相应配置的标识符来识别。预定义的配置通过减少可行选项的数量而简化了用户的设计过程。此外，由于排出了不合理或技术上无意义的指定，因此其导致运行和/或尺寸参数的更鲁棒和稳定的确定。在配置仅部分或未预定义的情况下，方法20可以包括验证以确保提供合理的配置。该验证例如检查包括所有所需的气体处理单元、气体处理单元之间存在所有互连、气体处理单元之间不存在故障互连或者气体处理单元根据它们的功能互连。该验证可以以基于规则的方式实现。
如果气体处理装置10还包括再生器，例如如图1所示，则工艺特定输入参数进一步包括再生器输入参数，再生器输入参数包括再沸器负荷或再生器直径中的至少一个作为相对参数。因此，对于再沸器负荷，其可能不是指定的再沸器负荷，而是再生处理溶液的级分品质或汽提蒸气比。类似地，对于再生器直径，其可能不是指定的再生器直径，而是可接受的水力负载。在指定相对参数时存，在不同的情形。在一个实例中，再生器输入参数可以包括再生的处理溶液的级分品质或汽提蒸气比和可接受的水力负载。在另一实例中，再生器输入参数可以包括再生的处理溶液的级分品质或汽提蒸气比和再生器直径。在又一实例中，再生器输入参数可包括再沸器负荷和可接受的水力负载。
在另一实施方案中，再生器输入参数包括指定再生器配置的配置参数。该配置参数可进一步指定再生塔类型如填料床或板式塔、塔中的区段数量、压力条件如塔中的压降或温度条件。
对于可用于吸收器输入参数和再生器输入参数的相对参数，所有组合都是可能的。取决于用户模板，所有或仅有选项子集可供用户使用。因此，工艺特定输入参数可以包括所有相对形式的可用吸收器和再生器输入参数。或者，仅以相对形式提供可用吸收器和再生器输入参数的子集。
作为方法20的第二步骤，可执行通过网络传送S2产生的请求。此处，在输入单元处产生的请求可以经由无线或有线网络从客户端设备传送到服务器。在服务器侧，在第三步骤接收S3请求。在接收到请求时，检查S4请求的有效性。此处，特别地，验证与用户模板相关联的工艺特定参数的对象权限的符合性。如果请求无效，则从服务器向客户端设备传送S5错误消息或通知。
如果请求有效，则初始化S6基于工艺特定输入参数和热力学参数的数字模型。数字模型表示气体处理装置10的气体处理单元，数字模型包括气体处理装置10的每个气体处理单元的模型，例如吸收器模型和再生器模型。该模型包括表示热力学条件的热力学方程，热力学条件例如为存在于各气体处理单元中的质量和能量传递，气体处理单元是指在气体处理装置10中实施的单元运行。将方程组合在包括用于存在于气体处理装置10中的所有气体处理单元的所有方程的单个方程组中。对于在工艺特定输入参数中指定的每个相对参数，方程组包括其他方程，所述其他方程考虑了相对参数和相应对应参数之间的关系。这允许释放相应的对应参数，并将其留给运行和/或尺寸参数的确定。
取决于经由工艺特定输入参数提供的相对参数，相应地初始化S7气体处理装置的数字模型。对于经由工艺特定输入参数提供的每个相对参数，数字模型包括相对参数和对应参数之间的关系，以便在基于方程的求解方法中释放对应参数。换言之，对于每个相对参数，方程组包括允许释放对应参数的其他方程。
在步骤S7中，基于初始化的数字模型处理请求，并且在基于方程的求解方法中迭代地计算运行和/或尺寸参数，直至满足收敛准则。在该计算期间，可以将状态通知从服务器传送到客户端设备，从而允许用户跟踪计算的进度。
最后，从服务器向客户端设备传送S8由该处理产生的运行和/或尺寸参数。
图3示出了根据本发明的另一实施方案的用于确定气体处理装置10的运行和/或尺寸参数的方法30的示意性流程图。
在步骤S9中，接收用于发起确定气体处理装置的运行和/或尺寸参数的请求。所述请求包括工艺特定输入参数，所述工艺特定输入参数包括气体处理单元输入参数。气体处理单元输入参数包括至少一个与装置通过量无关的相对参数，其中相对参数涉及至少一个取决于装置通过量的对应参数。在特定实施方案中，所述请求包括工艺特定输入参数，所述工艺特定输入参数包括吸收器输入参数，其中吸收器输入参数包括吸收器中处理溶液的负载系数作为相对参数。
在接收到请求时，检查S10请求的有效性。此处，特别地，验证与工艺特定参数的对象权限的符合性。如果请求有效，则提供S11指示在运行条件下气体处理装置10中的热力学性质的热力学参数。该数据库访问补充了输入文件，并因此简化了设计过程。热力学参数指示在运行条件下气体处理单元如吸收器12中的热力学性质。数据可以存储在数据库单元中，并且补充工艺特定输入参数。基于历史测量数据(例如在运行或实验设置中对气体处理装置10所测量的)，热力学参数可以为例如热力学吸收介质-气体参数或动力学参数提供可行的模型基础。包括基于历史测量数据的这些参数增加了方法的精度，并减少了通过工艺特定输入参数提供的参数的数量。
如果请求有效，则初始化S12基于工艺特定输入参数和热力学参数的数字模型。数字模型表示气体处理装置10的气体处理单元。数字模型包括气体处理装置10的每个气体处理单元的模型，例如吸收器模型和再生器模型。所述模型包括表示热力学条件的热力学方程，所述热力学条件例如为存在于各气体处理单元中的质量和能量传递，所述气体处理单元是指在气体处理装置10中实施的单元运行。将方程组合在包括用于存在于气体处理装置10中的所有气体处理单元的所有方程的单个方程组中。对于在工艺特定输入参数中指定的每个相对参数，方程组包括其他方程，所述其他方程考虑了相对参数和相应对应参数之间的关系。这允许释放相应的对应参数，并将其留给运行和/或尺寸参数的确定。
取决于通过工艺特定输入参数提供的相对参数，相应地初始化S12气体处理装置的数字模型。对于通过工艺特定输入参数提供的每个相对参数，数字模型包括相对参数和对应参数之间的关系，以便在基于方程的求解方法中释放对应参数。换言之，对于每个相对参数，方程组包括允许释放对应参数的其他方程。
在步骤S13中，基于初始化的数字模型，以基于方程的求解方法迭代地计算运行和/或尺寸参数。在该计算期间，可以将状态通知从服务器传送到客户端设备，从而允许用户跟踪计算的进展。
在步骤S14中，如果满足收敛准则，则停止计算运行和/或尺寸参数。收敛准则涉及物理体系平衡。该平衡的实例是由MESH方程(物料平衡、平衡关系、求和方程、热平衡)或由MERSHQ方程(物料平衡、能量平衡、传质和传热方程、求和方程、压降的水力平衡、平衡方程)以及任选的用于例如运行和/或资本支出的成本方程提供的那些平衡。此处，收敛是指迭代地确定尺寸和/或运行参数，直至达到收敛准则，在这个意义上，达到物理体系平衡的阈值。
在步骤S15中，输出根据收敛计算的运行和/或尺寸参数。运行和/或尺寸参数包括吸收器高度、吸收器直径、处理溶液流率、再沸器负荷和/或再生器直径，这取决于相对输入参数。如果仅提供可用输入参数的子集作为相对参数，则运行和/或尺寸参数包括对应参数的相应子集。
图4示出了根据本发明的示例性实施方案的用于确定气体处理装置10的运行和/或尺寸参数的系统的示意图。
用于确定气体处理装置10的运行和/或尺寸参数的系统100包括客户端设备110、数据库服务器120和确定服务器130。
客户端设备110包括被配置为产生工艺特定输入参数的输入单元110-1。该参数可以由用户提供或者预先设置但仍可由用户编辑。客户端设备110向确定服务器130发送请求以发起运行和/或尺寸参数的确定。该请求经由有线或无线网络(例如局域网(LAN))发送，并且包括工艺特定输入参数。
在接收机侧，确定服务器130包括界面单元130-1、确定处理单元130-2和输出界面130-4。界面单元130-1被配置为接收发起确定运行和/或确定参数的请求。包括数据库单元120-1的数据库服务器120被配置成在运行条件下提供指示气体处理装置10中的热力学性质的热力学参数。热力学参数可以基于历史测量数据。
确定处理单元130-2与数据库单元120-1和界面单元130-1通信，并且被配置为基于工艺特定输入参数和热力学参数来初始化数字模型。确定处理单元130-2被进一步配置成使用用于数字模型的基于方程的求解方法来确定气体处理装置10的运行和/或尺寸参数。迭代地确定这些参数，直至达到收敛准则并且可以向客户端设备110提供实时状态。
输出界面130-4被配置成输出运行和/或尺寸参数，包括取决于如上所述的相应无量纲输入参数的对应参数。从计算单元130-2接收的确定的运行和/或尺寸参数经由有线或无线网络(例如局域网(LAN))从输出界面130-4发送到客户端设备110。在客户端设备110侧，显示单元110-2可将结果输出给用户，或者可作为界面以将结果提供给其他工程设备。
图5示出了用于产生用于该方法的工艺特定输入参数的图形用户界面200的示例性实施方案。
为了指定设备尺寸和工艺条件，输入单元110-1包括输入显示器200。为了引导用户，输入显示器200以组210提供工艺特定输入参数。例如，与入口流输入参数、吸收介质输入参数、气体处理装置配置参数220或气体处理单元输入参数如吸收器输入参数230或再生器输入参数相关的工艺特定输入参数被分组并根据分组单独显示。
该参数的分组还可具有分层结构，其中每个组被分配依赖性或层级。依赖性或层级可以确定上一层级上的哪个组必须被填充数据，例如在提供相应的工艺特定输入参数的意义上，以便作为解锁下一个更低层级的先决条件。此处，解锁包括例如经由在显示器上变得可见的输入掩码240或变得可编辑的输入字段激活相应的参数组以用于输入。例如如图5所示，只有当气体处理装置配置参数组220填充相应的数据时，才解锁与吸收器输入参数组230相关的组。在图5中，与气体处理单元输入参数相关的组标记为包括子组吸收器230、闪蒸、再生器和热交换器的单元。这种在输入单元110-1侧具有分层结构的分组提供了用户指导，并且避免了在提供工艺特定输入参数时的错误。
为了进一步引导，在一个设计值上具有直接物理关系的有意义的参数可以被分组并以可选择的格式显示，例如下拉列表或如图5所示经由可选择的框。例如，在吸收器输入参数的情况下，输入掩模240包括溶液流率指定280，其可以由质量或体积流率的值或优选地由负载系数来定义。
利用这种结构，用户输入单元110-1在气体处理装置设计的设计阶段中向用户给出指导，以便仅指定对工艺值具有直接影响的物理上有意义的参数。由于将输入中的指定分组，该方法非常易于使用。应用该方法来创建气体处理装置设计，设计者指定一组物理上有意义的输入参数，使得在用户输入的一个步骤之后，结果已经给出了期望的结果，这显著地减少了设计过程所需的时间。
作为实例，参照无量纲指定的吸收器12的一组优选标准指定可为：
-指定270处理气体中的CO2或H2S的浓度以计算吸收器高度，
-指定250可接受的水力负载(与液泛状况或安全系数的距离)以计算吸收器直径，和
-指定280最大CO2/H2S负载系数或最大的组合CO2+H2S负载系数，以计算溶液流率。
此外，可以指定260溶液温度、吸收器入口和出口之间的温差或吸收器中传递的热量。对于再生，再生器中的关键组分的所需品质或用于计算再沸器负荷的汽提器底部料流或贫溶液可以在属于再生器输入参数组的输入掩码240中指定。
该方法使用面向方程的求解方法，其允许该无量纲指定的方法。无量纲指定的一个实例是释放塔高度的实施方案。因此，吸收器高度可以作为另一个相关指定的结果来计算，例如经处理气体中的酸性气体含量。
图6示出了通过液相中实际负载与平衡负载的比值确定CO2负载系数的示例性实施方案。
允许相对参数的一个要素是提供吸收器底部的负载系数或沿吸收器高度的最大负载系数。确定负载系数的示例性塔分布示于图6中。吸收器高度与温度的第一图示说明了气相和液相的温度分布。提供负载系数分布对于具有明显温度隆起的吸收过程尤其重要，如第一图示所示。当释放反应放热和/或吸收热时，发生这种温度隆起。吸收器高度与CO2浓度的第二图示说明了气相中的CO2浓度分布。
气相中的温度和CO2浓度决定了液相中的CO2的平衡负载分布，如吸收器高度对CO2负载的第三图示中的虚线所示。对于基于方程的求解方法的每次迭代，确定如实线所示的CO2在液相中的实际负载分布。如第四图示中所示的负载系数分布由液相中CO2的实际负载除以平衡负载来定义。
负载系数的值1意味着达到平衡值并且没有发生传质。这将导致无限的吸收器高度作为用于指定经处理的出口气体中的CO2浓度的计算结果。因此，为了设计气体处理装置，需要将负载系数指定为<1的值，以避免物理上不可能的指定。合理的负载系数例如为<0.95或<0.9。
如果CO2和H2S都存在于入口气体中，则CO2或H2S的单个负载系数可能是误导的，并且可能对指定无用。对于该类情况，将CO2+H2S的组合负载系数用作指定。
在图6的沿着吸收器的负载系数分布的实例中，可以观察到在吸收器顶部达到负载系数的最大值。这是由于在90％吸收器高度下经处理气体中CO2含量的指定和吸收器顶部的可用贫负载。吸收器顶部处的该最大负载系数是可接受的，并且不会导致物理上不合理的条件。然而，在最高温度位置附近的最大负载系数是关键的，并且必须限制到如上所述的<1的值。为了确保在正确的位置上指定最大负载系数，从吸收器底部到所定义的吸收器高度部分来评估负载系数。
图7-9示出了对于不同的液体流率(以％计)测定的液相温度行为、气相CO2含量行为和负载系数。这些图模拟了如果作为取决于装置通过量的参数的液体流率变化，气体处理装置的吸收器中的行为。值得注意的是，图7和8中的分布对于110％和98％之间的流率在分布形状方面显示出大的效果。相应地，图8中的浓度分布和图9中的负载系数分布显示CO2突破发生在吸收器顶部约98％处。低于和高于100％的流率，分布形状没有显著变化。因此，在100％的流率附近，分布形状最为敏感。
当对于给定值逐步增加流率时，吸收器中物理量—温度和气体中CO2含量—的这种行为反映在图10所示的迭代次数中。在96-98％的流率的区域中，收敛行为使得运行和/或尺寸参数的确定比高于或低于该区域时花费多达6倍的迭代。对于气体处理装置中吸收器的运行，这表示不稳定的运行模式，因为吸收器将在CO2气体突破点附近运行。因此，在将流率设定为表示稳定吸收器运行的适当值时，至关重要的是设计相应稳定的气体处理装置。为了确保在确定运行和/或尺寸参数时提供该稳定的解决方案，允许将负载系数作为输入是非常有利的。取决于是在吸收器底部确定负载系数还是沿着吸收器高度取最大值，可以区分可能快速收敛的两种方案。同时，该方法确保了该确定产生允许吸收器和气体处理装置稳定运行的运行和/或尺寸参数。
以下实例示出了用户设计气体处理装置的显著效率提高和设计程序的简化。给出了称为情况A和情况B的两种不同入口气体的条件，其仅在二氧化碳和甲烷的浓度方面不同。所有其他条件如温度、压力流率和残留组分的浓度都相同。下表中给出了所有入口气体条件的概述：
任务是设计用于LNG生产装置的基层CO2移除装置，其中经处理气体中的CO2浓度为50摩尔ppm。装置配置应由吸收塔、HP闪蒸和再生塔组成。用户需要定义数个工艺参数，如溶液流率、吸收器高度、吸收器直径、再沸器负荷和再生器直径。
应用现有技术的工艺流程模拟器，需要在运行模拟之前定义装置几何结构、入口流的条件和工艺条件。所有出口流的条件，例如处理气体中的CO2浓度，是工艺模拟器的计算结果。为了在处理气体中获得指定的酸性气体浓度，用户需要进行许多手动迭代来改变上述工艺条件，直至在处理气体中达到所需的CO2浓度。原因在于，即使有经验的用户也事先不知道运行和尺寸参数的精确结果。此外，用户甚至可在手动迭代期间限定条件，其不能在处理气体中产生所需的CO2浓度。例如，如果贫溶液中的CO2浓度低于吸收器顶部处的相应CO2平衡浓度，则仅可达到处理气体中所需的CO2浓度。这种情况需要由用户识别，这需要额外的手动迭代。
在该实例中，用户不仅需要限定至少五个主要工艺参数溶液流率、吸收器高度、吸收器直径、再沸器负荷和再生器直径。下表显示了这五个工艺参数的结果，以作为示例情况A和B之间的相对值。
主要工艺参数 情况A 情况B
溶液流率 P1 16,35*P1
吸收器填充高度 P2 0,80*P2
吸收器直径 P3 1,55*P3
再沸器负荷 P4 19,22*P4
再生器直径 P5 4,27*P5
应用现有技术的工艺流程模拟器，对于情况A，用户需要进行许多手动迭代来设计CO2移除装置。尽管知道情况A的结果，但是情况B导致非常不同的状况，这对于用户来说是不明显的。因此，对于情况B，用户再次需要大量手动迭代以设计CO2移除设备。这些实例表明，应用现有技术工艺模拟器导致大量手动和耗时的迭代步骤，这使得设计过程非常冗长和低效。
将本发明应用于示例性情况A和B，并指定五个参数—处理气体中CO2浓度、吸收器中CO2的最大负载因数、吸收器的安全系数、吸收器顶部处的CO2负载系数和再生器的安全系数，用户将在手动输入的一个步骤中接收上表中所示的结果。这导致设计过程的显著简化和设计过程的时间减少，并因此导致效率增加。
本文所述的用于实现本文所述的方法的任何组件可以呈具有能够执行计算机指令的一个或多个处理设备的计算机系统的形式。计算机系统可以通信地耦合(例如，网络工作)到局域网、内联网、外联网或因特网中的其他机器。计算机系统可以在客户端-服务器网络环境中以服务器或客户端机器的能力运行，或者在点对点(或分布式)网络环境中作为对等机器运行。计算机系统可以是PC(个人计算机)、平板PC、PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、网络设备、服务器、网络路由器、交换机或网桥，或者能够执行指定要由该机器采取的动作的一组指令(顺序的或其他)的任何机器。此外，应当理解，术语“计算机系统”、“机器”、“电子电路”等不一定限于单一组件，并且应当被理解为包括单独地或共同地执行一组(或多组)指令以执行任何一种或多种本文所讨论的方法的机器的任何集合。
计算机系统的一些或所有组件可以由系统100的任何组件使用或说明，例如客户端设备110、数据库120和确定服务器130。在一些实施方案中，这些组件中的一个或多个可以分布在多个设备中，或者可以合并到比所示更少的设备中。计算机系统可以包括例如一个或多个处理设备、主存储器(例如ROM)、闪存、DRAM(动态随机存取存储器)如SDRAM(同步DRAM)或RDRAM(Rambus DRAM)等)、静态存储器(例如闪存、SRAM(静态随机存取存储器)等)和/或数据存储设备，它们经由总线彼此通信。
处理设备可以是通用处理设备，例如微处理器、微控制器、中央处理单元等。更特别地，处理设备可以是CISC(复杂指令集计算)微处理器、RISC(精简指令集计算)微处理器、VLIW(超长指令字)微处理器，或实现其他指令集的处理器或实现指令集的组合的处理器。处理设备还可以是一个或多个专用处理设备，例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)、DSP(数字信号处理器)、网络处理器等。本文所述的方法、系统和装置可实施为DSP、微控制器或任何其他侧处理器中的软件或实施为ASIC、CPLD或FPGA中的硬件电路。应当理解，术语“处理设备”还可以指代一个或多个处理设备，例如跨多个计算机系统定位的处理设备的分布式系统(例如，云计算)，并且不限于单个设备，除非另有说明。
计算机系统可进一步包括网络界面设备。计算机系统还可以包括视频显示单元(例如，LCD(液晶显示器)、CRT(阴极射线管)显示器或触摸屏)、字母数字输入设备(例如，键盘)、光标控制设备(例如，鼠标)和/或信号产生设备(例如，扬声器)。
合适的数据存储装置可包括计算机可读存储介质，其上存储了体现本文所述的任何一种或多种方法或功能的一组或多组指令(例如，软件)。在由计算机系统、主存储器和处理设备执行指令期间，指令还可以完全或至少部分地驻留在主存储器内和/或处理器内，其可以构成计算机可读存储介质。指令可进一步经由网络界面设备通过网络发送或接收。
用于实施本文所述的一个或多个实施方案的计算机程序可以存储和/或分布在适当的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线电信系统。然而，计算机程序也可以通过类似万维网的网络来呈现，并且可以从该网络下载到数据处理器的工作存储器中。
根据本发明的另一示例性实施方案，提供了一种用于使计算机程序单元可用于下载的数据载体或数据存储介质，该计算机程序单元被安排为执行根据本发明的先前描述的实施方案之一的方法。
术语“计算机可读存储介质”、“机器可读存储介质”等应当被理解为包括存储一组或多组指令的单一介质或多种介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的缓存和服务器)。术语“计算机可读存储介质”、“机器可读存储介质”等还应当被理解为包括能够存储、编码或承载用于由机器执行并且使得机器执行任何一种或多种本公开内容的方法的指令集的任何瞬态或非瞬态介质。因此，术语“计算机可读存储介质”应当被理解为包括但不限于固态存储器、光学介质和磁介质。
详细描述的某些部分可能已经按照对计算机存储器内的数据位的运行的算法和符号表示来呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地将他们工作实质传达给本领域的其他技术人员的手段。算法在这里并且通常被认为是导致期望结果的步骤的自相容序列。这些步骤是需要对物理量进行物理运行的步骤。通常，尽管不是必须的，这些量呈能够被存储、传输、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这些信号称为位、值、要素、符号、字符、项、数字等已被证明有时是方便的。
然而，应当记住，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是用于这些量的方便的标记。除非如从前文讨论中显而易见的那样另外具体地陈述，否则应当理解，在整个说明书中，利用术语如“接收”、“检索”、“传送”、“计算”、“产生”、“相加”、“相减”、“相乘”、“相除”、“选择”、“优化”、“校准”、“检测”、“存储”、“执行”、“分析”、“确定”、“启用”、“识别”、“修改”、“变换”、“应用”、“提取”等的讨论是指计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵和变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储、传送或显示设备内的物理量的其他数据。
必须注意，本发明的实施方案是参考不同的主题来描述的。特别地，一些实施方案是参考方法类型权利要求来描述的，而其他实施方案是参考设备类型权利要求来描述的。
然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中了解到，除非另外指出，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为是与本申请一起公开的。然而，可以将所有特征组合，从而提供比特征的简单求和更多的协同效应。
尽管在附图和前文描述中详细地示意和描述了本发明，但是该示意和描述应当被认为是示意性的或示例性的而非限制性的；本发明并不限于所公开的实施方案。本领域技术人员通过研究附图、公开内容和所附权利要求书，并实践所要求保护的发明，可以理解和实施所公开实施方案的其他变型。在一些实例中，为了避免使本公开内容含糊，以框图形式而不是详细地示出了公知的结构和设备。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”不排除复数。单个处理器或控制器或其他单元可以实现权利要求中所述的若干项的功能。彼此不同的从属权利要求中描述某些措施的简单事实不表示这些措施的组合不能被有利地使用。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (30)

1.一种确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的方法，气体处理装置(10)用于利用处理溶液处理入口气流(16)以提供经处理的出口流(20)，气体处理装置(10)包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)，所述方法包括以下步骤：
a.经由界面单元(130-1)接收(S3，S9)用于发起确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的请求，其中所述请求包括所述一个或多个气体处理单元的气体处理单元输入参数，其中所述气体处理单元输入参数包括独立于装置通过量的至少一个相对参数，
b.经由确定处理单元(130-2)基于气体处理单元输入参数并且包括所述至少一个相对参数与对应参数的关系来初始化(S6，S12)气体处理装置(10)的数字模型，其中所述对应参数取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构并且是与所述至少一个相对参数的关系的结果，其中所述数字模型表征包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)的气体处理装置(10)中的传质和传热，
c.经由确定处理单元(130-2)基于数字模型确定(S7，S13)包括对应参数在内的气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数，
d.经由输出界面(130-4)输出(S8，S15)包括取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的对应参数在内的运行和/或尺寸参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)中的一个是吸收器(12)，其中接收包括以下相对参数中的至少一个的吸收器输入参数：
i.组成，其指示经处理出口流中的一种或多种贫化气体组分的比例，
ii.负载系数，其指示与吸收器中处理溶液的平衡捕获能力的距离，
iii.可接受的水力负载，其指示吸收器中的可接受的水力运行方案。
3.根据权利要求2所述的方法，其中吸收器输入参数包括与实际负载和平衡负载相关的负载系数。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中吸收器输入参数包括负载系数，其由沿吸收器高度或吸收器底部处的实际负载与平衡负载的比值或者平衡负载与实际负载的比值的极值确定。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其中基于待从入口气流(16)中吸收的一种或多种气体组分来确定处理溶液的负载系数，其中在待从入口气流(16)中吸收的多于一种气体组分的情况下，将负载系数确定为包括待吸收的所述多于一种气体组分的组合负载系数。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)中的一个包括再生器(14)，其包括用于再生处理溶液并将再生的处理溶液供回至吸收器(12)中的至少一个再沸器，其中所述请求进一步包括再生器输入参数，其包括以下相对参数中的至少一个：
i.再生处理溶液的级分品质、汽提蒸气比，或指示与吸收器顶部的再生处理溶液的平衡捕获能力的距离的负载系数，
ii.可接受的水力负载，其指示再生器中可接受的水力运行方案。
7.根据权利要求2或3所述的方法，其中确定(S7，S13)尺寸和/或运行参数包括使用针对数字模型的基于方程的求解方法或顺序求解方法。
8.根据权利要求7所述的方法，其中基于方程的求解方法包括在单个方程组中的数字模型的所有方程，所述所有方程被同时求解。
9.根据权利要求2或3所述的方法，其中从客户端设备(110)接收(S3，S9)请求以发起气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的确定，其中客户端设备(110)包括输入单元(110-1)，并且其中界面单元(130-1)是确定服务器(130)的一部分，或者其中输入单元(110-1)和界面单元(130-1)是客户端设备(110)的一部分。
10.根据权利要求9所述的方法，其中气体处理单元输入参数根据许可对象来提供，其中所述许可对象限定将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数或对应参数。
11.根据权利要求2或3所述的方法，其中为了初始化所述数字模型，经由数据库单元提供(S11)热力学参数，其中所述热力学参数是在运行条件下从气体处理装置(10)的热力学性质的测量导出的。
12.根据权利要求2或3所述的方法，其中在接收到所述请求之前和/或之后，对所述至少一个相对参数执行验证步骤，其中如果所述至少一个相对参数位于预定义范围内，则所述至少一个相对参数是有效的。
13.一种确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的方法，气体处理装置(10)用于利用处理溶液处理入口气流(16)以提供经处理的出口流(20)，气体处理装置(10)包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)，其中所述一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)中的一个是吸收器(12)，所述方法包括以下步骤：
a.经由界面单元(130-1)接收(S3，S9)请求以发起气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的确定，其中所述请求包括吸收器输入参数，其中所述吸收器输入参数包括指示与吸收器中处理溶液的平衡捕获能力的距离的负载系数，
b.经由确定处理单元(130-2)基于吸收器输入参数并且包括负载系数与流率的关系来初始化(S6，S12)气体处理装置(10)的数字模型，其中所述数字模型表征包括吸收器(12)的气体处理装置(10)中的传质和传热，
c.基于数字模型，经由确定处理单元(130-2)确定(S7，S13)气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数，包括流率，
d.经由输出界面(130-4)输出(S8，S15)运行和/或尺寸参数，包括流率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中吸收器输入参数进一步包括以下相对参数中的至少一个：
i.组成，其指示一种或多种贫化的气体组分在经处理的出口流中的比例，
ii.可接受的水力负载，其指示吸收器中可接受的水力运行方案。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其中吸收器输入参数包括与实际负载和平衡负载相关的负载系数。
16.根据权利要求13或14所述的方法，其中吸收器输入参数包括负载系数，其由沿吸收器高度或吸收器底部处的实际负载与平衡负载的比值或者平衡负载与实际负载的比值的极值确定。
17.根据权利要求13或14所述的方法，其中基于待从入口气流(16)中吸收的一种或多种气体组分来确定处理溶液的负载系数，其中在待从入口气流(16)中吸收的多于一种气体组分的情况下，将负载系数确定为包括待吸收的所述多于一种气体组分的组合负载系数。
18.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)中的一个包括再生器(14)，其包括用于再生处理溶液并将再生的处理溶液供回至吸收器(12)中的至少一个再沸器，其中所述请求进一步包括再生器输入参数，其包括以下相对参数中的至少一个：
i.再生处理溶液的级分品质、汽提蒸气比，或指示与吸收器顶部的再生处理溶液的平衡捕获能力的距离的负载系数，
ii.可接受的水力负载，其指示再生器中可接受的水力运行方案。
19.根据权利要求13或14所述的方法，其中确定(S7，S13)尺寸和/或运行参数包括使用针对数字模型的基于方程的求解方法或顺序求解方法。
20.根据权利要求19所述的方法，其中基于方程的求解方法包括在单个方程组中的数字模型的所有方程，所述所有方程被同时求解。
21.根据权利要求13或14所述的方法，其中从客户端设备(110)接收(S3，S9)请求以发起气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的确定，其中客户端设备(110)包括输入单元(110-1)，并且其中界面单元(130-1)是确定服务器(130)的一部分，或者其中输入单元(110-1)和界面单元(130-1)是客户端设备(110)的一部分。
22.根据权利要求21所述的方法，其中气体处理单元输入参数根据许可对象来提供，其中所述许可对象限定将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数或对应参数。
23.根据权利要求13或14所述的方法，其中为了初始化所述数字模型，经由数据库单元提供(S11)热力学参数，其中所述热力学参数是在运行条件下从气体处理装置(10)的热力学性质的测量导出的。
24.根据权利要求13或14所述的方法，其中在接收到所述请求之前和/或之后，对所述至少一个相对参数执行验证步骤，其中如果所述至少一个相对参数位于预定义范围内，则所述至少一个相对参数是有效的。
25.一种用于确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸的系统，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流(16)以提供经处理的出口流(20)，所述系统包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)，其中所述系统配置成：
a.接收请求以发起气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的确定，其中所述请求包括所述一个或多个气体处理单元的气体处理单元输入参数，其中气体处理单元输入参数包括至少一个与装置通过量无关的相对参数，
b.基于气体处理单元输入参数并且包括至少一个相对参数与对应参数的关系，初始化气体处理装置(10)的数字模型，其中所述对应参数取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构并且是与所述至少一个相对参数的关系的结果，其中所述数字模型表征包括所述一个或多个气体处理单元(12、14、30、38)的气体处理装置(10)中的传质和传热，并且所述数字模型被配置成气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数，包括基于所述数字模型对应参数，和
c.输出运行和/或尺寸参数，包括取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的对应参数。
26.一种用于确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的系统，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流(16)以提供经处理的出口流(20)，气体处理装置(10)包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)，其中所述一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)中的一个是吸收器(12)，其中所述系统被配置成：
a.接收请求以发起气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的确定，其中所述请求包括吸收器输入参数，其中吸收器输入参数包括指示与吸收器中处理溶液的平衡捕获能力的距离的负载系数，
b.基于吸收器输入参数并且包括负载系数与流率的关系来初始化气体处理装置(10)的数字模型，其中所述数字模型表征包括所述吸收器的气体处理装置(10)中的传质和传热，并且所述数字模型被配置成基于所述数字模型来确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数，包括流率，
c.输出运行和/或尺寸参数，包括流率。
27.一种产生请求以发起确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的方法，所述气体处理装置用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，所述气体处理装置包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)，其中所述产生包括根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数，其中该相对参数独立于装置通过量并且涉及取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的至少一个对应参数，
其中所述气体处理单元输入参数包括独立于装置通过量的至少一个相对参数。
28.一种用于产生请求以发起确定气体处理装置(10)的运行和/或尺寸参数的客户端设备(110)，气体处理装置(10)用于利用处理溶液处理入口气流以提供经处理的出口流，气体处理装置(10)包括一个或多个气体处理单元(12，14，30，38)，其中客户端设备(110)被配置为根据许可对象提供气体处理单元输入参数，其中所述许可对象定义了将何种气体处理单元输入参数提供为相对参数，其中该相对参数独立于装置通过量并且涉及取决于装置通过量或取决于气体处理单元几何结构的至少一个对应参数，
其中所述气体处理单元输入参数包括独立于装置通过量的至少一个相对参数。
29.一种非瞬态计算机可读存储介质，其具有编码在其上的指令，所述指令当在一个或多个处理设备上执行时，使得所述处理器执行根据权利要求1-24中任一项所述的方法或根据权利要求27所述的方法的步骤。
30.根据权利要求1-24中任一项所述的方法或根据权利要求27所述的方法在基于严格模型的先进过程控制中的用途。
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