利用流程模擬技術(shù)降低溶劑再生裝置蒸汽消耗

李韜

摘 要：利用流程模擬軟件對某廠溶劑再生裝置進行了模擬優(yōu)化，并應用于實際生產(chǎn)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，摸索出塔頂壓力、回流量等關(guān)鍵控制參數(shù)的更優(yōu)值，節(jié)約再生塔底加熱蒸汽5.5t/h。

關(guān)鍵詞：流程模擬；溶劑再生

溶劑再生裝置負責對全廠的加氫脫硫富溶劑進行集中再生，近年來，隨著上游裝置的改造，該裝置原料加工量及性質(zhì)都發(fā)生了較大變化，原設計的操作參數(shù)已不適應新的工況，蒸汽消耗較高，需要對其做進一步優(yōu)化，因此利用流程模擬技術(shù)對裝置重新進行了建模和優(yōu)化。

1 模型的建立

1.1 模擬軟件

Aspen Plus軟件。

1.2 基礎數(shù)據(jù)

2018年標定數(shù)據(jù)。

1.3 模擬計算結(jié)果

因裝置兩個系列基本相同，下文僅對一個系列的建模優(yōu)化過程進行闡述。根據(jù)進料數(shù)據(jù)和模塊的設定，選擇ELECNRTL熱力學方法，運行模型，結(jié)果收斂，模型數(shù)據(jù)與標定值基本吻合。

2 關(guān)鍵參數(shù)的模擬研究

針對再生塔的蒸汽消耗，控制塔頂采出量，在保證塔底貧液產(chǎn)品質(zhì)量合格的前提下，對關(guān)鍵控制參數(shù)塔頂壓力、回流量、貧液循環(huán)量進行靈敏度分析，研究它們對再生塔各參數(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

2.1 塔頂壓力

控制塔頂采出量不變，以塔頂壓力為變量，變化范圍從0.06-0.10MPa，計算結(jié)果見表1。

因控制塔頂采出量不變，塔頂壓力升高后頂溫升高，高溫有利于解析，貧液硫含量降低，蒸汽消耗量略有增加。故在保證貧液硫含量的情況下可降低塔頂壓力，達到節(jié)約蒸汽目的，但效果不明顯。

2.2 塔頂回流量

控制塔頂采出量不變，以塔頂回流量為變量，變化范圍從6t-14t/h，計算結(jié)果見表2。

隨著塔頂回流量的提高，塔底蒸汽消耗明顯增加，塔頂抽出的酸性氣中硫化氫含量也呈增加趨勢，而塔底產(chǎn)出的貧液中硫含量則呈現(xiàn)下降趨勢。因此在生產(chǎn)中摸索出一個較低的、合適的回流量將對降低蒸汽消耗起到顯著作用。

2.3 貧液循環(huán)量

控制塔頂采出量不變，以貧液循環(huán)量為變量，變化范圍為1t到9t/h，計算結(jié)果見表3。

由于循環(huán)的貧液將熱量帶入塔內(nèi)，隨著貧液循環(huán)回閃蒸罐流量的提高，塔底蒸汽消耗下降，貧液中的硫含量增加。但蒸汽量降低不明顯。

3 模型應用

3.1 模擬優(yōu)化

在控制塔底貧液H2S含量≯1.3g/L的前提下，以最小化再生塔蒸汽量為目標，利用模型的優(yōu)化功能進行優(yōu)化，結(jié)果見表4。

模型通過對再生塔關(guān)鍵控制參數(shù)進行調(diào)整組合，有效降低了蒸汽消耗量，節(jié)約蒸汽3.4t/h。

3.2 生產(chǎn)應用

將上述模擬結(jié)果應用于生產(chǎn)，綜合考慮各方面因素，得到實際優(yōu)化參數(shù)，見表5。

塔底蒸氣消耗由34.9t/h降至32t/h，節(jié)汽2.9t/h，各參數(shù)與模擬結(jié)果基本吻合。按以上思路對另一系列進行建模優(yōu)化，實施后節(jié)約蒸汽2.6t/h，兩個系列再生塔共節(jié)約蒸汽5.5t/h。

4 結(jié)論

①控制再生塔塔頂采出量不變，降低塔頂壓力、回流量、提高貧液循環(huán)量都可降低塔底蒸汽消耗，其中降低塔頂回流量效果最為顯著；

②文中采用的流程模擬技術(shù)，在模擬優(yōu)化溶劑再生裝置方面，與實際生產(chǎn)吻合性良好。

參考文獻：

[1]魏志強，張冰劍，陳清林.再生裝置模擬分析與用能改進[J].石油煉制與化工，2011（7）：61-66.

[2]北京石油設計院.石油化工工藝計算圖表[M].北京：烴加工出版社，1985.