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全球范围内，工业和发电厂化石燃料燃烧排放尾气是大气中CO2主要来源。大气中CO2排放的日益增加导致全球变暖，引起气候变化、冰川融化等诸多环境问题，因此，CO2减排势在必行。回收利用以燃烧化石燃料为主的工厂或发电厂中的CO2，对缓解环境问题具有一定的意义。低温甲醇洗作为一种有效、经济的脱除酸性气工艺，已成功应用于甲醇合成气、氨合成气、氢气和燃料气的净化。目前，大型煤制甲醇与合成氨工厂中，CO2的排放量很大，但其低温甲醇洗生产流程中CO2的回收率仅65%甚至更低。本文主要目的是通过对大型煤制甲醇工厂中传统低温甲醇洗工艺流程进行模拟和改进以提高粗合成气中的CO2回收率。选取典型一步法低温甲醇洗流程为研究对象，利用ProMax3.2商业模拟软件对其进行模拟与改进以提高原料气中CO2的回收率和纯度。通过处理不含硫与含硫两股中压甲醇富液，控制加热闪蒸的条件使大量CO2从吸收溶剂中解吸出来。利用灵敏度分析，考察改进流程后的操作参数对CO2产品气、酸性气和能耗的影响。利用模拟软件ProMax3.2对传统低温甲醇洗流程进行模拟，采用物性方法SRK-Polar。将全流程分为酸性气吸收塔、有效气及CO2闪蒸罐、H2S浓缩塔、热再生塔、甲醇/水分离塔等五部分，分别对其进行介绍、模拟与分析。在改进流程中，通过调节S104和S105的操作压力，CO2回收率可以提高至83.8-92.0%，纯度范围在98.9%-99.8%之间。塔D102的塔板数和塔压都会影响CO2产品气中H2S浓度，塔板数越多，塔压越高，H2S浓度越低。降低S108操作压力有利于提高CO2回收率和酸性气中H2S浓度。对传统流程和改进流程进行模拟对比，结果显示选取同样纯度为99.0%的CO2产品气，CO2回收率由传统流程的34.8%提高至92.1%，总能耗有微幅上升，单位当量能耗由1014.0kJ/kgCO2降至388.0kJ/kg CO2。在改进流程中，净化后的合成气中CO2和H2S的含量有微幅上升，但都在指标范围之内，酸性气中的H2S浓度有小幅上升。