بررسی اثر افزایش مقدار هوای ورودی بر میزان بازیافت گوگرد و دمای احتراق کوره واحد بازیافت گوگرد پالایشگاه نفت آبادان

فرآیند کلاوس اصلاح شده معمولاً در پالایش نفت و گاز جهت بازیابی گوگرد و از بین بردن آلاینده هایی که در فرآیند پالایش بوجود آمده اند مورد استفاده قرار می گیرد. گاز اسیدی ورودی به واحد کلاوس اگر شامل سولفید هیدروژن با غلظت کم باشد، باعث ایجاد شعله ناپایدار در کوره واکنش شده، همچنین احتراق ناقص هیدروکربن ها باعث غیرفعال شدن کاتالیست ها به دلیل تجمع سوت و کربن می شود. بنابراین تدابیری باید در نظر گرفته شود تا بتوان به میزان قابل قبولی از بازیافت گوگرد دست پیدا کرد. در این مقاله، فرآیند احتراق در کوره واکنش پالایشگاه مذکور، شبیه سازی و نتایج با داده های تجربی مقایسه شده اند، سپس روش بهینه سازی افزایش دبی هوای ورودی برای سه حالت افزایش 5، 10 و 20 درصدی با نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. میزان افزایش دمای احتراق به ازای افزایش 5 درصدی دبی هوای ورودی، 25 درجه، برای افزایش 10 درصدی، 50 درجه و برای افزایش 20 درصدی، 78 درجه می باشد. تغییرات جزء مولی محصولات احتراق در اثر بهینه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. میزان تولید گوگرد افزایش و میزان تولید آلاینده های کربونیل سولفید و کربن دی سولفید کاهش یافته است. جهت مدلسازی جریان آشفته احتراقی داخل کوره از مدل Kɛ استاندارد و اثر آن بر نرخ احتراق از مدل اتلاف گردابه ای استفاده شده است. داده های مدلسازی تطابق خوبی با داده های تجربی داشته، و به ازای افزایش 20 درصدی دبی هوای ورودی، تولید گوگرد حدوداً 1/5 درصد افزایش می یابد.

Keywords:

فرآیند کلاوس , واحد بازیافت گوگرد , گوگرد , سولفید هیدروژن , بازیافت گوگرد