promax 软件在硫磺回收联合装置的应用

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1、ProMax软件在硫磺回收联合装置的应用王占顶中国石化集团洛阳石油化工工程公司，河南省洛阳市471003摘要本文使用ProMax软件对酸性水汽提、溶剂再生和硫磺回收等单元进行了模拟计算，通过不同模拟软件模拟结果之间以及模拟结果与标定数据之间的对比表明，ProMax软件在硫磺回收联合装置中可以代替目前使用的Pro/II、ASPEN、Amsim和Sulsim等软件。使用ProMax可以将酸性水汽提、溶剂再生和硫磺回收等单元组合计算，实现全流程的模拟与优化，提高收敛速度及计算的准确性。关键词：ProMax软件硫磺回收全流程模拟优化作者简介：王占顶，工程师，2001年毕业于抚顺石油学院化工工艺专业，现

2、从事脱硫和硫磺回收装置的工艺设计工作。联系电话：0379-64887330，E-mail：wangzd.lpec@sinopec.com。随着中国加工进口高硫原油的持续增长和日渐严格的环保要求，各大炼油企业相继新建或改扩建了硫磺回收联合装置，该联合装置通常包括酸性水汽提、溶剂再生和硫磺回收，用于模拟计算的软件较多，酸性水汽提采用美国模拟科学公司(SimSci)开发的Pro/II软件或AspenTech公司开发的AspenPlus软件，溶剂再生和硫磺回收采用加拿大DBR公司开发的Amsim和Sulsim软件，这些软件虽然基本满足工程设计的需求，但不能组合计算，不能实现全流程的模拟与优化，而美国布

3、莱恩研究与工程公司（BR&E）开发的ProMax软件是基于稳态化工模拟、优化和灵敏度分析的全流程化工模拟软件，提供了一整套的单元操作模型，可将气体脱硫、酸性水汽提、溶剂再生、硫磺回收和尾气处理整合到一个流程文件中模拟计算，提高了收敛速度及计算的准确性。1硫磺回收联合装置组成及特点1.1酸性水和酸性气分散处理的缺点目前，除新建的硫磺回收联合装置将酸性水汽提和溶剂再生与硫磺回收联合布置外，国内大部分脱硫溶剂再生和酸性水汽提分散在主体装置内，这样的设置方式，存在以下主要问题：⑴原料酸性气的质量无法保证脱硫溶剂多点再生，因溶剂使用类型、使用浓度、再生条件等不同，使得酸性气的质量无法保证，主要表现在H2

4、S浓度、烃含量等组分的大幅度变化，严重影响硫磺回收酸性气燃烧炉的正常运转。第10页共10页⑵酸性气压力无法保证对于有尾气处理（采用还原－吸收工艺）的硫磺回收装置而言，系统压降一般在0.05~0.06MPa之间，溶剂分散再生，酸性气在输送过程中，由于上游各分散排放点的酸性气操作条件不同，带液量无法控制，而且系统管道存在多个低点，造成集液，使酸性气流动不畅，无法保证硫磺回收对酸性气压力的要求。⑶存在安全的隐患工艺生产装置的脱硫溶剂再生及酸性水汽提分散建于主体装置内，以酸性气的形式输送到硫磺回收装置，整个工艺装置区及系统管带都存在高浓度H2S泄露的安全隐患，由于系统酸性气管道排放集液引起H2S泄露造

5、成的人身伤亡事故时有发生。1.2酸性水和酸性气集中处理的优点酸性水和酸性气集中处理具有下列优点：⑴满足生产需要和环境保护的要求。⑵节省投资和占地。⑶公用工程及溶剂消耗显著降低。⑷系统流程简化。⑸硫磺回收装置及系统可靠性增加。⑹不易发生H2S泄露，工厂系统更安全。⑺联合操作，可统一协调管理。本着污染集中治理、节省投资与占地、综合利用、节能降耗、合理优化等原则，新建炼厂脱硫富溶剂均采用集中再生，全厂酸性水采用集中处理，与硫磺回收联合布置、统一管理，实现全厂酸性气、酸性水处理的安全、稳定、优化、长效。这就需要能将酸性水汽提、溶剂再生和硫磺回收等单元组合起来的软件来模拟计算。2硫磺回收联合装置电算化现

6、状2.1酸性水汽提炼厂含硫污水的主要来源是原油蒸馏装置或二次加工装置各油品分馏塔顶回流罐的排水、油气分离器的冷凝水或洗涤水。它除了含有硫化氢、二氧化碳和氨以外，还含有油、酚、氰等物质，毒性较大，不能直接排至污水处理场，以免影响生化处理的正常操作。目前用来模拟酸性水汽提工艺的主要软件为美国模拟科学公司(SimSci)开发的Pro/II软件和美国AspenTech公司开发的AspenPlus软件，前者采用专用热力学方法包（SOUR酸水系统），后者根据炼厂含硫污水的组成及其理化性质，第10页共10页将酸性水简化为一种含H2S－CO2－NH3－H2O的四元溶液，H2S－CO2－NH3都是挥发性弱电解质

7、并能以不同程度溶解于水，构成H2S－CO2－NH3－H2O挥发性弱电解质水溶液的化学、电离和相平衡共存体系。AspenPlus软件引入了该体系模型，即酸性水电解质工艺包。以国内某炼厂硫磺回收联合装置酸性水汽提单元为例，用Pro/II8.1模拟计算，酸性水原料性质及净化水产品指标见表-1和表-2，计算数据见表-3。表-1酸性水汽提单元原料性质Table1SourWaterStrippingUnitF