利用流程模拟技术降低溶剂再生装置蒸汽消耗

李韬

摘 要：利用流程模拟软件对某厂溶剂再生装置进行了模拟优化，并应用于实际生产，在保证产品质量合格的前提下，摸索出塔顶压力、回流量等关键控制参数的更优值，节约再生塔底加热蒸汽5.5t/h。

关键词：流程模拟；溶剂再生

溶剂再生装置负责对全厂的加氢脱硫富溶剂进行集中再生，近年来，随着上游装置的改造，该装置原料加工量及性质都发生了较大变化，原设计的操作参数已不适应新的工况，蒸汽消耗较高，需要对其做进一步优化，因此利用流程模拟技术对装置重新进行了建模和优化。

1 模型的建立

1.1 模拟软件

Aspen Plus软件。

1.2 基礎数据

2018年标定数据。

1.3 模拟计算结果

因装置两个系列基本相同，下文仅对一个系列的建模优化过程进行阐述。根据进料数据和模块的设定，选择ELECNRTL热力学方法，运行模型，结果收敛，模型数据与标定值基本吻合。

2 关键参数的模拟研究

针对再生塔的蒸汽消耗，控制塔顶采出量，在保证塔底贫液产品质量合格的前提下，对关键控制参数塔顶压力、回流量、贫液循环量进行灵敏度分析，研究它们对再生塔各参数及产品质量的影响。

2.1 塔顶压力

控制塔顶采出量不变，以塔顶压力为变量，变化范围从0.06-0.10MPa，计算结果见表1。

因控制塔顶采出量不变，塔顶压力升高后顶温升高，高温有利于解析，贫液硫含量降低，蒸汽消耗量略有增加。故在保证贫液硫含量的情况下可降低塔顶压力，达到节约蒸汽目的，但效果不明显。

2.2 塔顶回流量

控制塔顶采出量不变，以塔顶回流量为变量，变化范围从6t-14t/h，计算结果见表2。

随着塔顶回流量的提高，塔底蒸汽消耗明显增加，塔顶抽出的酸性气中硫化氢含量也呈增加趋势，而塔底产出的贫液中硫含量则呈现下降趋势。因此在生产中摸索出一个较低的、合适的回流量将对降低蒸汽消耗起到显著作用。

2.3 贫液循环量

控制塔顶采出量不变，以贫液循环量为变量，变化范围为1t到9t/h，计算结果见表3。

由于循环的贫液将热量带入塔内，随着贫液循环回闪蒸罐流量的提高，塔底蒸汽消耗下降，贫液中的硫含量增加。但蒸汽量降低不明显。

3 模型应用

3.1 模拟优化

在控制塔底贫液H2S含量≯1.3g/L的前提下，以最小化再生塔蒸汽量为目标，利用模型的优化功能进行优化，结果见表4。

模型通过对再生塔关键控制参数进行调整组合，有效降低了蒸汽消耗量，节约蒸汽3.4t/h。

3.2 生产应用

将上述模拟结果应用于生产，综合考虑各方面因素，得到实际优化参数，见表5。

塔底蒸气消耗由34.9t/h降至32t/h，节汽2.9t/h，各参数与模拟结果基本吻合。按以上思路对另一系列进行建模优化，实施后节约蒸汽2.6t/h，两个系列再生塔共节约蒸汽5.5t/h。

4 结论

①控制再生塔塔顶采出量不变，降低塔顶压力、回流量、提高贫液循环量都可降低塔底蒸汽消耗，其中降低塔顶回流量效果最为显著；

②文中采用的流程模拟技术，在模拟优化溶剂再生装置方面，与实际生产吻合性良好。

参考文献：

[1]魏志强，张冰剑，陈清林.再生装置模拟分析与用能改进[J].石油炼制与化工，2011（7）：61-66.

[2]北京石油设计院.石油化工工艺计算图表[M].北京：烃加工出版社，1985.