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ProMax硫磺回收、尾气处理工艺

ProMax(原TSWEET和PROSIM)是一款强大而灵活的流程模拟软件,由美国布莱恩研究与工程公司(BR&E)开发。目前,在世界范围内广泛的应用于天然气加工处理,石油炼制等石油化工行业中。近40年来,ProMax在天然气脱硫脱碳、天然气脱水、硫磺回收等工艺的突出表现,得到了业界的一致好评。
ProMax能够对硫磺回收单元提供最先进的全流程模拟,并同时保持了一贯准确的模拟结果及直观简易的操作界面,给工程设计人员、硫磺装置操作人员提供了优化设计、发现并解决问题的强有力的技术支撑和专业工具。ProMax提供了一套丰富的反应器设置,可以模拟不同的硫磺回收和尾气处理工艺,其中包括:
 Claus
 SUPERCLAUS
 COPE
 CBA
 Ultra
 Sulfreen
 SCOT
 Selectox
promax
ProMax
克劳斯硫磺回收装置图
 
ProMax在硫磺回收及尾气处理方面的亮点:
热力学方法
ProMax针对硫磺回收工艺开发了专门的热力学方法Sulfur-PR或Sulfur-SRK,使ProMax能够准确预测硫磺各相态的物理性质,其已得到了广泛的验证和认可。
多样的工艺流程安排
可接受多种不同类型的含硫原料气,如含有大量NH3的酸水汽提气(SWS)、H2S含量甚低且含大量CO2的还原吸收法尾气处理装置的循环返回气等,并根据气源中H2S含量的不同,ProMax可以模拟直流法、分流法、直接氧化法及多种改进的克劳斯工艺。
完整的工艺流程模拟
通过跨流程连接,可将胺液再生、酸性水气提、硫磺回收、加氢反应器、急冷塔、尾气焚烧等一系列工艺连接起来,并为每个不同的工艺段,采用不同的热力学方法数据包,使各工段间的无缝连接,提高模拟结果的准确性。
灵活的工艺控制
可控制克劳斯反应流程中尾气出口中H2S与SO2的比率,或者尾气中H2S与SO2的浓度,来计算合适的空气流量;还可控制反应燃烧炉的出口温度,来计算燃料气的流量等。
简便的分析功能
可通过软件分析功能,准确得到流股中硫磺的露点温度,并绘制出反应器床层温度与硫磺露点间关系曲线,通过调节反应器温度,提高硫磺回收率。
ProMax
硫磺露点温度与床层温度曲线
 
硫磺回收率
ProMax可按照S元素自动计算硫磺回收率,并可在流程图中直观地显示,当工艺参数变化时,硫磺回收率值也同步更新。
反应器设置Gibbs Set
硫磺回收装置中的主要设备有:反应炉、余热锅炉、转化器、硫冷凝器、再热器。ProMax采用最小自由能模型法对硫磺回收进行模拟计算,不同的反应设备采用不同的Gibbs Set。表1是不同反应器与Gibbs Set的对应关系:
ProMax
 
COS和CS2在反应中的生成与分解
COS和CS2是在酸气燃烧炉中生成,并在第一级克劳斯反应器中部分水解。为准确获得其生成量和分解量,ProMax中添加了不同情况相应的半经验公式来使计算结果与实际数据更匹配的。
在酸气燃烧炉中ProMax提供的半经验公式有:Fischer 1974、Luinstra d'Haene 1989、NSERC 1993、NSERC 2002。各个经验公式可根据气源中是否含有NH3、以及采用工艺的不同(如空气助燃、添加燃料、富氧燃烧等)情况来选择,使计算结果更符合实际数据。
ProMax
COS与CS2生成的半经验公式选择
 
在一级克劳斯反应器中,ProMax基于GPSA Data Book第22章中的计算式,及通过催化剂的特性、转化器温度可准确地预测COS和CS2的水解效率。
 
废热锅炉中关键组分的反应温度经验值
废热锅炉(Waste Heat Boiler),是一个非绝热的反应器,ProMax根据多年掌握的大量现场数据,对此阶段关键组分H2,CO和H2S的最低反应温度做了如下建议限定,大大提高了模拟结果与装置数据的吻合度。
ProMax
废热锅炉中关键组分反应温度
 
硫磺物理性质
ProMax可准确预测硫磺物理性质。以下是ProMax与Sulphur Data Book(1954)在液硫表面张力、密度、粘度、导热率,以及气态硫磺粘度、导热率等物性的对比。
ProMax
ProMax
ProMax
 
 
典型应用客户:
中国石化工程建设公司(SEI)
中国石化洛阳石油化工工程公司(LPEC)
中国石化抚顺石油化工研究院(FRIPP)
中国石油工程设计有限公司-西南分公司(CPE-SW)
中国石油工程设计有限公司-北京分公司
中国石油工程设计有限公司-新疆分公司
中国石油塔里木油田公司
西安长庆科技工程有限公司
海洋石油工程股份有限公司
海工英派尔工程有限公司(COOEC-ENPAL)
神华集团北京低碳清洁能源研究所(NICE)
台湾中鼎工程股份有限公司(CTCI)
东华工程科技股份有限公司
WorleyParsons中国
Black&Veatch中国
Dow Chemical中国
Huntsman中国
北京化工大学
中国石油大学(北京)
湖南大学
 
 
 
*关于达美盛(DMS)
北京达美盛软件有限公司(BeiJing DMS Co.,Ltd.),始终致力于智慧工厂和智慧建筑全生命周期二三维数据一体化整合服务,是目前大中华地区唯一专注于工程及运维领域相关软件上线培训与辅导、系统整合及软件开发、3D工程设计顾问及强化指导、业主运维可视化管理,HSE模拟培训为主的服务公司。
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