基于Aspen Plus的硫酸钾工艺流程模拟.docxVIP

第55卷第2期2017年4月

第55卷第2期

2017年4月

Apr.2017·17·

ChemicalFertilizerDesign

基于AspenPlus的硫酸钾工艺流程模拟

龚幸，游伟，杨培发

(中国五环工程有限公司，湖北武汉430223)

摘要：硫酸钾是一种优质的无氯钾肥，对中国的经济作物生产起着非常重要的作用。曼海姆法生产硫酸钾是目前应用非常广泛的一种生产技术，工艺成熟可靠，产品质量稳定，生产操作弹性大。本文基于AspenPlus模拟软件，实现了曼海姆工艺生产硫酸钾的全流程模拟，同时对模拟结果进行了分析和比较。结果表明：模拟计算结果比较可靠，能够为工程设计和实际生产提供理论指导。

关键词：曼海姆工艺；硫酸钾；盐酸；工艺流程；AspenPlus

doi:10.3969/j.issn.1004-8901.2017.02.005

中图分类号：TQ131.13文献标识码：A文章编号：1004-8901(2017)02-0017-04

SimulationofAspenPlus-basedPotassiumSulfateTechnologyProcess

GONGXing,YOUWei,YANGPei-fa

(WuhuanEngineeringCo.,Ltd.,WuhanHubei430223,China)

Abstract:Potassiumsulfateisakindofexcellentfertilizer,whichcontainsnochlorideandhasgreatsignificanceoneconomiccropsofChina.Mannheimtechnologyisquitemature,reliableandwidelyusedatpresent.Thistechnologyisflexibleinoperationandthequalityofproductisstable.AspenPlussoftwareisusedtosimulatethewholeprocessflowofMannheimtechnologyandthesimulatedresultsareanalyzedandcompared.Theresultspresentthatthesimulationisreliableandcanbeusedtoprovidetheoreticalguidancefortheengineeringdesignandpracticalindustrialproduction.

Keywords:Mannheimtechnology;potassiumsulfate;hydrochloricacid;processflow;AspenPlusdoi:10.3969/j.issn.1004-8901.2017.02.005

钾肥是农业三大肥料之一，硫酸钾是一种非常重要的无氯优质钾肥，在世界钾肥总产量中约占5%,特别适用于忌氯作物[1。另外，硫酸钾也是农作物生长所需硫的重要补充来源，由于其价格比硝酸钾低而受到市场青睐。硫酸钾肥主要施用于菠萝、甘蔗、亚麻、烟草、葡萄、西瓜、柑橘、茶叶、马铃薯、蔬菜等喜钾忌氯的作物及海产品养殖中，不仅能提高农产品产量，还能改善其品质，如增强烟草的可燃能力、增加淀粉含量和果实的甜度、提高抗病能力等[2-3]。硫酸钾为中性，基本上可以和现有的所有肥料互相混合使用，较容易制成复合肥料[4。硫酸钾的物理化学性能优异，非常容易储存和使用。由于中国钾盐资源短缺，且硫酸钾行业起步比较晚，使我国早期硫酸钾的供需一直不平衡。近些年来，由于大型硫酸钾生产基地的建立和工艺方法的发展、优化，中国硫酸钾生产技术不断完善，这对满足中国农业生产需求具有极其重要的作用5]。

曼海姆法由德国化学家MannheimVereim开

发研制，是目前应用广泛的生产技术，工艺成熟可靠，产品质量好、收缩性大。上个世纪90年代以来，我国云南磷肥厂、苏州精细化工集团有限公司、盘锦永兴化学工业有限公司、山东聊城鲁丰钾肥有限公司、大连瑞泽化工厂、无锡震宇化工有限公司等一批企业都建成了曼海姆法硫酸钾生产装置6。

AspenPlus是一款常用的化工模拟软件，在物料和热量平衡、相平衡、反应平衡及反应动力学的基础上，它提供了强大的物性