影响硫磺回收装置硫回收率的主要因素.pdf

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1、14化j哲理2013年第1期影响硫磺回收装置硫回收率的主要因素赵磊孟祥宝丁鹏飞(中国石油呼和浩特石化公司)【摘要】文章首先介绍了几种主要的影响硫回收率的因素，其次就如何提高总硫回收率简单地谈了自己的一点建议和看法。【关键词】硫磺回收；回收率；因素1引言随着环保法规的日益严格，国内已建造了许多硫磺回收装置来处理炼油厂及天然气化工厂产生的含有H2S的酸性气．但由于起步较晚。基础较差，装置的操作水平普遍较低。特别是装置的回收率与转化率之间存在较大差别。如何优化硫磺回收装置的操作，使装置能够安、稳、长、满、优

2、运转，提高硫回收率并降低环境污染．对克劳斯装置的操作者来说是最重要的。2影响硫回收率的主要因素2．1酸性气组成2．1．1酸性气中H2S含量酸性气中H2S含量直接影响到装置的总硫回收率。研究表明，总硫回收率跟酸性气中H2S含量成正比。2．1．2烃类酸性气中烃类的主要影响是提高燃烧炉温度和空气的需要量，降低硫的转化率。一般要求酸性气中烃含量小于4％。装置设计酸性气中烃含量小于1．86％。酸性气中烃含量高，需要过量的空气，很难用仪表监控；主燃烧器空气量不足造成烃类的不完全燃烧。从而导致催化剂床层积碳，可能产

3、生黑硫磺；催化剂床层积碳到一定程度可导致催化剂失活，催化剂转化率下降，反应器床层温升下降，总硫回收率随之下降。2．1．3氨酸性气中的NH3在酸性气燃烧炉中和02发生氧化反应．分解为N2和H20。否则会形成硫氢化铵或多硫化铵结晶而堵塞下游设备，严重时将导致停产。NH3在高温下还可能形成各种氮的氧化物．导致设备腐蚀和催化剂中毒。NH3的分解产物氮气、水蒸气会稀释参加Claus反应的有效反应物，使之分压降低。对平衡转化率起副作用。水蒸气是Claus反应的产物，又是惰性气体，因此水分的存在能抑制反应，降低硫的

4、转化率。酸性气含氨还造成过程气量变大，元素硫的夹带量增加，排放量相应增加，从而使硫的回收率下降。2．2气风比酸性气和人炉主风量的比例是制硫过程至关重要的操作条件。配风量是否合适对硫转化率的影响是很大的。配风量过大，一方面空气过剩可以氧化原料中烃类杂质，提高氨的分解率：另一方面会造成过量的H2S燃烧，释放出大量的S02，甚至可能引起反应气流中S03的生成，以致催化剂的硫酸盐化而失去活性．降低COS和CS2的水解率，从而降低硫转化率。配风量的不足所造成的损失以及对过程的危害要大于相应的空气过剩情况。每不足

5、1mol的02，将有2molH2S不能被部分氧化，每过剩1mol的02，只有0．5molH2S被氧化为S02；同时配风不足可能造成烃类碳化、氨分解率降低。以及积炭。铵盐结晶沉积堵塞设备、管道。使热反应硫转化率降低。2．3一、二级反应器装置的一、二级反应器均采用高温掺合的再热方式来控制转化器人口温度。这种通过掺和控温的方式对一转硫回收率并没有多少影响．对于二转来说，由于部分过程气未经过一级反应器直接进入二级反应器，可导致很大的硫损失，导致硫转化率和有机硫水解率下降。由此可引起1％～2％的硫损失。一般要求

6、过程气在每台反应器内均匀通过催化剂床层．但情况并非如此。由于催化剂装填由非专业人员进行，施工质量远不能达到要求，出现过程气只通过床层一部分的情况。这主要是由于催化剂装填时高低不平。同时气流量较低，气流只从阻力较小的地方通过造成偏流，从而导致总硫收率下降。2．4催化剂失活催化剂床层积炭、重烃附着、催化剂硫酸盐化、液硫沉积、机械损伤等都可能造成催化剂失活。催化剂活性的好坏将直接影响装置的总硫转化率。2．5硫蒸气损失液硫经过j级冷凝冷却器冷却后经液硫线进入液硫封罐顺溢流线进入液硫池。在生产过程中。液硫池中的

7、硫回收率远远低于理论计算值。以循环脱气法为例。通过液硫脱气泵不断从液硫池内抽出液硫，并返回液硫池内，不断的循环中，气相就会溢出，而且把液硫释放的硫蒸汽通过蒸汽喷射器抽送到尾气焚烧炉内，就会造成部分硫损失。影响总硫转化率。3提高总硫回收率的技术对策3．1稳定酸性气组分酸性气组分的稳定是提高硫回收率源头。如果上游装置运行不平稳，会带来大量的烃类、二氧化碳及氨氮等，给硫磺回收造成很严重的冲击。针对以上情况。平稳上游装置操作成为硫磺回收长周期运行的重要条件。而硫磺回收原料的来源主要是酸性水汽提单元和溶剂再生单

8、元。所以优化汽提塔操作．稳定酸性水组成，关注液化气、干气脱硫装置和加氢改质装置的操作和富液闪蒸效果成为重中之重。3．2优化工艺操作条件3．2．1优化制硫炉温度石油化工15克劳斯反应可大致分为热反应阶段(高于800～8500C)和催化反应阶段(低于800—8500C)N部分。在热反应阶段，提高温度对化学平衡有利；在催化反应阶段降低温度对化学平衡有利．但为保证有机硫水解，一级反应器宜适当提高反应温度。缩短反应达到平衡转化率的时间，从而提高转化率。制硫炉在60