Dynamic Simulation and Investigation of Changes in Operating Parameters on the Amount of Sulfur Produced in the SRU Unit - a Case Study of the No 1 Refinery of South Pars Gas Complex

Document Type : Applied Article

Authors
Alireza Shahsavari 1
Alireza Binaee 2
Mohammad Reza Sardashti Birjandi 3
Farhad Shahraki 4
Jafar Sadeghi 5
1 M.Sc. student, Department of Chemical Engineering, Shahid Nikbakht Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 M.Sc., Department of Chemical Engineering, Shahid Nikbakht Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
3 Assistant Professor, Department of Chemical Engineering, Shahid Nikbakht Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
4 Professor, Department of Chemical Engineering, Shahid Nikbakht Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
5 Associate Professor, Department of Chemical Engineering, Shahid Nikbakht Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
Abstract
Sulfur is one of the most important products in the processing of oil and gas, which is used in important industries such as sulfuric acid production and agriculture. Hence, the improvement of the efficiency of sulfur production processes at the industrial scale has paid a lot of attention. Due to some process problems such as the presence of heavy aromatic compounds and inappropriate temperature, the efficiency of this unit decreasesTherefore, in this paper, the steady state simulation of the modified Claus process of the Sulphur Recovery unit of the first refinery of the South Pars Gas Complex using Aspen Plus software has been done. The dynamics of CO2 concentration and furnace temperature were also studied. The simulation accuracy is desirable in the stable and dynamic state, so that the average error for the simulation flow data compared to the industrial data is 2.52% and 2.11% for the dynamic and dynamic mode, respectively. In addition, the results indicate an increase for sulfur produced by increasing the furnace temperature and reducing the concentration of CO2.

Keywords

Subjects

  1. رضا زاده فیض آبادی ر.، روش‌های مختلف بازیافت گوگرد از گازهای اسیدی و تشریح فرآیند تولید گوگرد در پالایشگاه گاز خانگیران، سمینار کارشناسی ارشد دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، زمستان 1386.
  2. جوادی نسب ب.، بازیافت گوگرد فرآیند کلاوس اصلاح شده سینتیک شبیه‌سازی بهینه‌سازی الگوریتم ژنتیک، صنعتی شریف، 1385.
  3. زارعی نژاد ب.، تحقیق درباره پارامترهای تأثیر گذار در مورد انتخاب کاتالیزورهای مناسب برای مبدل‌های کلاوس واحد SRU،1386.
  4. پهلوان م.، فنایی م. ع.، مدل‌سازی و شبیه‌سازی کوره واکنش کلاوس،1393.
  5. زارعی س.، گنجی ح.، سعدی م.، رشیدزاده م.، مدل‌سازی و بهینه‌سازی کوره واکنش کلاوس،1394.
  6. قهر آلود ه.، فارسی م.، رحیم پور م. ر.، مدل‌سازی و بهینه‌سازی فرآیند صنعتی کلاوس: بخش حرارتی وکاتالیزوری،1390.
  7. ایرانمش ه.، مجیدیان ن.، بررسی دمای کوره واکنش و تاثیرآن برمیزان بازیافت گوگرد در واحدهای بازیافت گوگرد، دومین کنفرانس بین المللی دستاوردهای نوین پژوهشی در شیمی و مهندسی شیمی.
  8. عبدلی پ.، حزباوی ع.، بررسی اثر غلظت هیدروژن سولفید بر میزان بازیافت گوگرد و دمای احتراق کوره واحد بازیافت گوگرد، اولین مسابقه کنفرانس بین‌المللی جامع در علوم مهندسی درایران،1394.
  9. سعید م.، زیاری ا.، خراشه ف.، مدل‌سازی سینتیکی تبدیل کننده‌های کاتالیستی واحد  کلاوس، دوازدهمین کنگره مهندسی شیمی ایران دانشگاه صنعتی سهند،1389.
  10. کاظم پور ه.، پورفارسی ف.، مهرپویا م.، مدل‌سازی و بهینه‌سازی چند بخش حرارتی فرآیند کلاوس براساس مدل سینتیکی،1395.
  11. ادیمی م.، غریبی ا.، کنترل فازی فرآیند کلاوس در واحد بازیابی گوگرد،1395.
  12. پهلوان م.، شبیه‌سازی دینامیکی و بررسی سیستم کنترل واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه گازی،1393.
  13. جعفری نژادش.، کنترل ترکیبات گوگرد به ویژه انتشار اکسید گوگرد SOx از صنعت نفت: یک مرور،1394.
  14. حجازی م.، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه آبادان، 1395.
  15. احمدی ا.، شبیه‌سازی و بهینه‌سازی مصرف انرژی واحد بازیابی گوگرد، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه باهنر کرمان، 1388.
  16. لآلی ع.، شبیه سازی دینامیکی و بررسی تغییرات غلظت CO2 و H2S بر میزان کیفیت گوگرد تولیدی واحد SRU پالایشگاه پنجم مجتمع گاز پارس جنوبی، پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه سیستان و بلوچستان، 1393.
  17. Mohammad Hosein Eghbal Ahmadi, Amirhosein Rad, Plant-Wide Simulation Model for Modified Claus Process Based on Simultaneous Data Reconciliation and Parameter Estimation, CHEMICAL ENGINEERING TRANSACTIONS, VOL. 57, 2017.
  18. Shimin Tong, Ivo G. Dalla Lana, and Karl T. Chuang,Effect of Catalyst Shape on the Hydrolysis of COS and CS2 in a Simulated Claus Converter, Ind. Eng. Chem. Res. 1997, 36, 4087-4093.
  19. Karan, K. Mehrotra, A. K. and Behie, L. A..,” "COS-Forming Reaction between CO and Sulfur: A High-Temperature Intrinsic Kinetics Study", Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 37, No. 12, 1998, pp. 4609-4616.
  20. کورش اسفندیاری، محمدرضا مرادی، اکبر شاهسوند، ارائه روشی جهت بهبود شبیهسازی واحدهای بازیافت گوگرد.توسط نرم افزار پروماکس در حضور ترکیبات سنگین آروماتیک، فصلنامه تخصصی علمی ترویجی فرآیند نو/ بهار 1392 / شماره 41
  21. حامد مولوی.، حسن پورحسن.، طراحی و شبیه‌سازی فرآیندهای شیمیایی با نرم افزار Aspen، انتشارای طرح ویرایش دوم، ۱۳۸۲.
  22. اسماعیل کوهستانیان، جعفر صادقی، داود محبی کلهری، شبیه سازی و طراحی فرآیندهای نفت، گاز و شیمیایی با Aspen Plus. سازمان انتشارات جهاد دانشگاهی، چاپ اول، ۱۳۹۶.
  23. Carlson. E. C., "Don't Gamble with Physical Properties for Simulations", Chemical Engineering Process, October 1996, pp. 35-45.
  24. Karan, K, and. Behie, L. A, "CS2 Formation in the Claus Reaction Furnace: A Kinetic Study of Methane-Sulfur and Methane-Hydrogen Sulfide Reactions", Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 43, No. 13, 2004, pp. 3304-3313.
  25. Meyer,B., "Preparation and properties of Sulfur Allotropes", Elemental Sulfur, Chapter 4, John Wiley & Sons, London, 1965, pp. 71-93.
Iranian Journal of Gas Engineering
Volume 9, Issue 1 - Serial Number 15
September 2022
Pages 57-75

  • Receive Date 31 May 2022
  • Revise Date 27 July 2022
  • Accept Date 07 September 2022