解決硫磺回收裝置回壓高的“燒/帶/通/退”方法

1.目的

硫磺回收裝置在生產運行中發生回壓升高的異常工況較為常見，這種異常會迫使上游的集輸井站、凈化廠的脫硫裝置和下游的外配輸氣站同步降低運行效率。2021年1—8月四川盆地磨溪區塊龍王廟組氣藏300×104m3/d凈化裝置，回收單元回壓值逼近設計上限臨界值，導致上游脫硫裝置處理能力下降了至少20%，累計欠產4.0×107m3。要使凈化裝置安全平穩運行，實現連續生產，需將回收系統回壓值控制到可正常操作區間以內。因此，筆者提出了“燒、帶、通、退”組合工作法，可在設計范圍彈性下，使酸性氣體處理量與設計負荷完全匹配。

2.方法

“燒、帶、通、退”組合工作法原理，是在硫磺回收裝置開、停工及應急檢維修期間，一是在冷卻降溫后期，采用適宜的過氧燃燒，將吸附在催化劑內的可燃物發生燃燒變為灰燼（圖1）；二是隨反應器床層溫度的降低，逐步加大風機的最大送風量，將設備和管道內殘存物攜帶出設備和管道系統外；三是檢修時對捕霧網、冷凝冷卻器管束、液硫封管腔堵塞進行機械冷疏通，對固態硫黃磺堵塞的設備加熱至熔化疏通；四是將轉化器耐火材料、粉塵、殘渣、顆粒、失效廢棄物和多余填料退出系統。通過一系列措施解決硫磺裝置回壓偏高的問題，保證裝置氣相管道設備和液相管道設備不發生硫堵和其他固體卡堵，保持系統暢通。

圖1 催化劑燒失重分析

結合管道設備卡堵實際情況進行診斷分析時，可側重應用四字組合法中的某一種方法或多種方法同時實施，以確保硫磺回收裝置的回壓等工藝參數處于操作受控范圍，酸氣處理量始終與上游脫硫裝置含硫天然氣處理量高度匹配，從而高效發揮“燒、帶、通、退”方法的應用價值。

3.作用和效果

“燒、帶、通、退”組合工作法，已在磨溪天然氣凈化廠得到成功應用，可復制推廣于解決國內使用MCRC、CPS、常規克勞斯等硫磺回收裝置時遇到回壓高的問題。在實踐中，遵循“燒、帶、通、退”科學原理，與原有工藝、方法對比，可達到技術指標和實現經濟效益：硫磺回收裝置在生產條件下，氣相和液相設備管道暢通，催化劑再生度達到100%，可長期保持高活性，系統回壓值降到可操作允許區間內。試采300×104m3/d脫硫裝置日處理量從檢修前的260×104m3/d提至330～350×104m3/d，全年天然氣處理量超2.0×107m3。按凈化天然氣1.5元/m3成本計算，全年實現了增產3.0×107元的折算收益。