硫磺裝置常見堵塞部位及其預防

姜春雨

摘 要：為了將硫磺生產過程中堵塞情況降到最低，同時也是為了使硫磺生產行業能夠獲得較好的發展，需要生產企業能夠掌握造成堵塞問題的成因，并根據這些問題采取相應的措施。本文就硫磺生產過程中較常出現堵塞的位置以及與預防方式進行了分析研究。

關鍵詞：硫磺裝置；故障；堵塞；預防

硫磺的生產制造受到科技的影響，已經在很大程度上實現了高度的機械化。而在現階段的硫磺的生產制造中也開始使用專業的硫磺生產裝置，這種裝置在生產過程中往往會將干氣，或者在液化石油氣相應的脫硫過程中的酸性氣體硫化氫轉變成硫磺，但相較于其他的物質的生產，硫磺在生產過程中表現出了較強的腐蝕性，更為重要的硫磺在完成成品制造的時候因為其物理凝固點在一百二十一攝氏度，所以容易在生產過程中發生堵塞的情況，并且這種堵塞情況也是影響硫磺生產行業正常發展的主要影響因素，針對于這種情況需要硫磺的生產單位以及相關的科研部門投入更大的關注力度，使這種情況得以解決。

1 硫磺生產工藝分析

經過硫磺生產行業的長時間發展，在現階段硫磺的生產領域大多采用克勞斯硫磺生產技術。通過這些技術的使用能夠有效的將干氣以及酸性水汽提、液化石油氣在脫硫環節所產生的大量酸性氣體轉變成硫磺，在這個過程中硫磺生產裝置首先會將酸性氣體導入到進料罐中，并在進料罐中完成分流工序，當酸性氣體經過了這道工序之后就會進入到預熱器，再經過預熱之后氣體就會直接導入到燃燒爐之中，由燃燒爐鼓風機來的空氣經空氣預熱器用蒸汽預熱后，進入酸性氣燃燒爐，酸性氣燃燒配風量按烴類完全燃燒和1/3硫化氫生成二氧化硫來控制，燃燒后高溫過程氣進入管殼式余熱鍋爐并經管殼式余熱鍋爐取熱生成1.0MPa飽和蒸汽后冷卻至350℃，再進入一級冷凝冷卻器并經一級冷凝冷卻器取熱生成0.3MPa飽和蒸汽后冷卻至170℃分離出液硫。過程氣經一級摻合閥用爐內高溫氣流摻合至所需溫度后，進入一級轉化器，在催化劑作用下，硫化氫與二氧化硫發生反應，生成硫磺。反應后氣體經二級冷凝冷卻器分離出液硫。過程氣經二級摻合閥，用爐內高溫氣流摻合至所需溫度后，進入二級轉化器，在催化劑作用下，硫化氫與二氧化硫繼續發生反應，生成硫磺。反應過程氣經三級冷凝冷卻器分離出液硫；經三級冷凝冷卻器冷凝后的過程氣（即尾氣）再經捕集器進一步捕集硫霧后，進入尾氣處理系統。自各硫冷凝器來的液硫經硫封流入液硫槽，液硫釋放出的少量硫化氫用蒸汽噴射器抽送到尾氣焚燒爐。脫氣后的液硫經液硫泵送至轉鼓成型機進行成型，固體硫磺經計量、縫袋后貯存在倉庫內或直接銷售至廠外。

2 硫磺生產裝置中常見堵塞部位以及原因分析

2.1 經常出現堵塞的部位

堵塞問題已經成為了影響硫磺生產的主要干擾因素，在對這種情況進行了大量研究分析之后，發現硫磺生產過程中最容易出現堵塞的部位包括以下的幾個部位：蒸汽夾套管道系統，酸性氣預熱器，余熱鍋爐，冷凝器，反應器，儀表氣缸閥。

2.2 造成硫磺生產中堵塞的原因

2.2.1 酸性氣烴類含量過高。酸性氣烴類含量過高容易造成余熱鍋爐及冷凝器堵塞。當干氣、液化石油氣脫硫及酸性水汽提等裝置操作不穩時，酸性氣體組成變化，烴類含量超標，這些多余的烴類在來不及調整風量的情況下，產生大量的碳黑，從而形成綠色或黑色硫磺，不僅影響產品質量，而且堵塞余熱鍋爐及冷凝器管束。

2.2.2 套管夾部位伴熱情況不良。在進行硫磺生產的過程由于主要的生產原材料是酸性氣體，為了能夠更好的促進酸性氣體在生產裝置之中的流動，這也就不可避免的在生產裝置之中出現各種大小不一、形狀以及功能各異的彎頭和補償器，而在實際生產過程中這些彎頭以及補償器就會成經常出現堵塞的部位。并且，在目前的硫磺生產裝置之中還存在著一些伴熱效果不良的區域，使得管道堵塞的情況隨之加劇。

2.2.3 沒有嚴格遵守施工規范。在進行硫磺生產裝置的安裝以及維修過程中，有時候會使管道內部出現一些焊渣，或者部分鐵銹沒有清理干凈，這些情況都會在一定程度上造成管道的堵塞。詳細分析之下就會發現，之所以出現這些情況很大程度上是因為技術人員沒有按照相應施工規范進行安裝，更為嚴重的是，在現階段的施工之中有一部分施工人員為了施工簡便，甚至會在夾套管施工之中偷工減料，只在管道兩邊加裝定位板，而在管道中間位置沒有安裝定位板，這就直接導致了管道內部定位板之間的距離過大，使得酸性氣體在通過的時候出現分配不均勻的情況，進而加劇了硫磺生產裝置堵塞的情況。

2.2.4 損性氣體之中氨含量太高。由于生產工藝的不同有時會在硫磺生產裝置中存在含量不一的氨，而如果在酸性氣體之中氨含量過高就會出現銨鹽堵塞管道的情況，根據大量實地勘查發現，在預熱管道還有氣體進出口管道在維護、保養的時候會發現厚度較大的白色結晶體。嚴重時將管束堵死。當處理低硫原油時，由于酸性氣中H2S濃度低，負荷小，在氧氣過剩的情況下，SO2轉化為SO3，SO3與反應器內的Al2O3催化劑反應，生成硫酸鋁，硫酸鋁與氨反應生成銨鹽，使催化劑失去活性，并導致反應器堵塞。

2.2.5 酸性氣燃燒爐配風不當造成堵塞。開停工酸性氣燃燒爐配風要適當，一般控制爐的氧含量小于2%，氧含量高易使沉積硫燃燒，液硫變成黑色，配風量不足，產生碳黑，堵塞爐管。

3 堵塞預防措施

3.1 設計方面

3.1.1 避免伴熱盲區。盡可能避免伴熱盲區，對不可能避免的伴熱盲區，可采用跨越管局部纏繞的方法。但對于波紋管補償器纏繞的跨越管不得阻礙波紋管補償器的伸縮。

3.1.2 少拐彎。對液硫管道要盡可能少拐彎，在拐彎處用三通加盲板，以便堵塞時拆卸疏通。硫池在平面允許的情況下，盡可能靠近液硫封罐布置。

3.1.3 選用大小法蘭。夾套閥門法蘭選用大小法蘭，不選用夾套法蘭，從根本上杜絕蒸汽內漏到液硫中去，形成氣阻，堵塞管道。

3.2 施工方面

嚴格按照施工規范及設計要求施工，夾套管間隙要均勻，夾套管之間焊渣鐵銹要清理干凈，以保持蒸汽流通順暢。

3.3 操作方面

要把好酸性氣原料質量關，烴類和氨含量要定期檢測，控制烴體積分數小于4%，氨體積分數小于2%，若兩者含量超標，寧可緊急停工，也不要維持生產。另外，在操作中要勤聽勤看勤摸，聽各處聲音有無異常，看各處溫度壓力是否正常，查各處是否暢通，摸液硫管道系統是否有震動，注意巡回檢查，把堵塞隱患消滅在萌芽狀態。

結束語

在硫磺的實際生產過程中，能夠造成硫磺生產裝置出現堵塞的情況的影響因素較多，如果想從根本上解決這種情況，就需要硫磺生產單位能夠根據堵塞的具體癥狀進行有針對性的分析。與此同時還需要硫磺生產單位能夠充分嚴把施工質量關，最大限度的保證硫磺的生產能夠按照標準的施工規范進行。

參考文獻

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