硫磺装置过程模拟及节能研究

发布时间：2020-07-21 08:11

【摘要】：硫磺装置是产能装置,对硫磺装置进行节能研究非常有必要。目前国内外学者针对硫磺装置的节能研究大都限于提出节能的措施或指出研究的方向,并未给出定量的研究结果。本文针对某炼厂硫磺装置建立了严格的数学模型,并以此模型为基础通过改造工艺流程、优化工艺条件等措施对装置进行节能。运用Aspen Plus软件对硫磺装置进行了全流程模拟。将硫磺装置分为硫磺回收和尾气处理两部分进行模拟,其中硫磺回收部分物性方法选择SR-POLAR,尾气处理部分物性方法选择ELECNRTL。经过对比分析可知,模拟计算结果与装置实际生产数据基本一致,这表明模拟过程中所选择的物性方法、单元模块、撕裂流股及收敛方法等均是合适的,并且可以确定本文所建立的数学模型能够作为下一步对硫磺装置进行节能研究的基础。基于以上建立的数学模型,通过改造工艺流程、优化工艺条件等措施对装置进行节能研究。为加强烟气余热的回收利用,在尾气余热锅炉后增设一台蒸汽发生器,可增产0.35 MPa饱和蒸汽1.069 t/h;利用装置自产凝结水代替除氧水产蒸汽,可节省除氧水12.37 t/h,同时可增产1.119 t/h的4.0 MPa过热蒸汽及0.772 t/h的0.35 MPa饱和蒸汽;采用蒸汽透平代替电机驱动制硫燃烧炉鼓风机,可降低电耗755 kW·h,但改造投资成本偏高;将贫胺液降温方式由水冷改为空冷+水冷,可节省的循环水量为28.24 t/h,节能效果一般;降低尾气焚烧炉焚烧温度,可节省的燃料气量为77.28 Nm~3/h;运用灵敏度分析手段对尾气处理部分操作条件进行优化,可节省1081 kW的热公用工程及1473 kW的冷公用工程。通过对各节能技术进行经济效益分析,最终选择使用加强烟气余热的回收利用、利用装置自产凝结水代替除氧水产蒸汽、降低尾气焚烧炉焚烧温度和优化尾气处理部分操作条件这四种节能措施对装置进行节能。节能后硫磺装置单耗降低13.39 kg(标油)/t(原料),较原装置能耗降低31.53%,年增加经济效益约为637万元,改造投资回收期不足一个月,节能效果显著。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ125.11

【参考文献】