試論硫磺回收裝置運行分析

李東旭 王波

摘要：隨著我國石化工業的不斷發展，硫化氫等廢氣的排放越來越多。如果不加以凈化，對人體的危害就會產生極大的影響，硫磺回收工藝就是通過化學方法將空氣中的硫化物進行循環吸收，使得尾氣排放穩定達標。而硫磺回收裝置就是冶金鋼鐵行業、煤化工業凈化配套的必要裝置，本文就硫磺回收裝置運行進行分析，旨在為環保效益的提升提供參考建議。

關鍵詞：硫磺;回收裝置;運行

硫磺回收指將含硫化氫等有毒含硫氣體中的硫化物轉變為單質硫，從而變廢為寶，保護環境的化工過程。原油或煤中的硫化物在加工過程中轉化為H2S，而H2S是劇毒物質，對人體和環境有極大的毒害作用，必須進行無害化處理，硫磺回收裝置是重要的環保裝置，主要是對石化工業等生產過程中的硫化氫氣體進行處理，最后加以回收利用，從而降低尾氣中二氧化硫的排放。為此裝置的運行過程非常重要，必須保證裝置的長久平穩運行，不過由于硫磺回收裝置的運行周期比較長，而且影響其運行的因素比較復雜，為此需要對此裝置的運行情況以及影響因素進行深入分析，從而針對裝置運行的因素進行改進優化，確保硫磺回收裝置的長久平穩運行。

1.硫磺回收裝置運行原理

在不改變原有催化劑的前提下保障裝置硫磺回收率，將再生煙氣進行變廢為寶的處理，回收硫資源的同時避免了油品質量升級過程的污染轉移，達到環保與經濟效益的雙贏。

2.影響硫磺回收裝置運行的因素和優化措施分析

2.1酸性氣中雜質影響

酸性氣中雜質對硫磺回收裝置的長期運行有很大影響，如果原料酸性氣中雜質含量過高，就會增加裝置系統的負荷，這樣的話就會導致空氣需求量上升，從而使得裝置爐頭壓力、溫度急劇上升，如此一來，就會使得硫轉化率降低。與此同時，因為硫磺回收裝置的反應器內生成的H2S在氧氣下反應生成的 SO2，會釋放大量熱量。容易堵塞反應器床層，還會破壞催化劑活性，嚴重情況下裝置甚至會被迫停止運行。優化措施：采用高強度混合的燃燒器，并保持足夠的停留時間;采用余熱空氣和酸性氣等手段，提高燃燒爐溫度。資料介紹，雜質的最低反應溫度，燃燒或分解溫度分別是：輕烴925℃，重烴、甲醇、硫醇和芳香烴為1050℃，NH3為1250℃;采用鈦基催化劑，促進COS和CS2水解，并預防殘留的芳香烴結焦。

2.2催化劑因素的影響

硫磺回收裝置運行過程中，催化劑的使用也是影響其穩定運行的一個比較重要因素。硫磺回收裝置的長周期運行對催化劑性能的要求具有高標準，一般在硫磺回收裝置運行3年中，催化劑一定要具備有優秀的穩定性。能夠確保硫的回收率。為此在選取催化劑上，一定要選擇適合煉廠大規模、并且符合較為復雜的硫磺回收裝置長周期運行的要求。

2.3尾氣管道堵塞，系統阻力升高

現在的很多硫磺回收裝置的尾氣管道設計的保溫效果大多不理想，一般是設計為管道底部雙伴熱管伴熱，這在進入尾氣管道后，溫度就會降低，使得裝置尾氣中夾帶的氣硫液硫慢慢冷凝，最后造成管路堵塞。這會造成系統阻力升高從而使得裝置不能正常運行。正常情況下。硫磺回收裝置的運行阻力大概在10kPa左右，一旦出現尾氣管道堵塞，系統的阻力就會大幅度升高，最高達到50kPa左右。在這種情況下，就會導致助燃空氣、酸性氣、伴燒煤氣無法進入該系統。主要原因是因為酸性氣分液罐、酸性氣流量計及酸性氣阻火器的堵塞。優化措施：進入酸性氣分液罐之前，要對酸性氣管道增加過濾器，與此同時，還要設置過濾器旁路，如此一來，在系統過濾器壓差增大堵塞的時候，就可以進行在線清理，從而確保硫磺回收裝置系統的持續平穩運行。還有可以更改雙伴熱管伴熱為夾套伴熱或者電伴熱。達到尾氣管道的溫度使用要求。

2.4設備的影響因素

在硫磺回收裝置中，為了提高其整個的運行周期，其酸性腐蝕性介質的材質相當嚴格，一旦出現腐蝕或者脫落，就會造成停工。但是在實際的制硫過程中，仍舊存在各類腐蝕，例如高溫硫腐蝕、電化學腐蝕等等。這主要是閥芯材質的生產過程中設備的腐蝕原因造成的，為此為了降低運行過程中腐蝕現象，需要進一步優化設計，在選擇酸性腐蝕材質上也要更加嚴格要求。另外制硫燃燒爐運行的好壞也影響著硫磺回收裝置的長周期平穩運行。作為硫磺回收裝置的最主要核心設備。制硫燃燒爐直接影響著硫的回收率和硫磺回收裝置長期平穩運行。為此在實際的操作過程中，要確保制硫燃燒爐的良好運行。一旦發現制硫燃燒爐的材質出現腐蝕穿孔或者雨水侵蝕加劇，要及時進行維修，從而降低經濟損失。

2.5低負荷運行的影響

低負荷運行下，會造成硫磺回收裝置系統的原料氣總量的減少，并且燃燒器、風機、硫冷器等設備也會受到影響。優化措施：強化設備巡檢和維護，加強對爐子火嘴的保護，在上游系統的酸性氣線上補入適量氮氣。提高酸性氣流量的實際操作下限值。優化燃燒器、風機、硫冷器等設備的操作。

3.結語

硫磺回收裝置主要用于處理煉油區域各裝置及輔助設施在運行中排放出的酸性氣，該裝置的投用，有效降低石化工業企業三廢排放總量，使企業總體環保能力有了進一步的提高。硫磺回收裝置采用了國內最成熟的克勞斯硫磺回收和加氫還原尾氣凈化工藝技術，開工時數按每年8000小時設計，是15萬噸/年重整裝置技術改造及配套設施。對滿足當前干氣凈化及酸性氣處理任務，進一步改善周邊大氣質量，適應煉化企業生產“綠色低碳”環保要求，達到社會效益、環保效益和生產效益“三贏”具有重要意義。

參考文獻：

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