大型硫磺回收装置反应炉燃烧器设计与选用.pdf

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1、工业炉石P油化工设备技术，2016，37(1)·23·etro—ChemicalEquipmentTechnology大型硫磺回收装置反应炉燃烧器设计与选用张晓华(中国石化工程建设有限公司，北京100101)摘要：硫磺回收装置规模趋于大型化后，由于大型反应炉燃烧器设计制造和操作经验较少，所以实际运行中存在一定的问题。文章从国内外技术现状、反应炉燃烧器的技术特点和工艺设计参数的影响等方面阐述了反应炉燃烧器的设计与选用原则，着重分析和研究了大型反应炉燃烧器操作弹性受限，难以满足装置低负荷及开停工操作的问题，结合实例分析并提出了解决方案。关键词：大型硫磺回收装置燃烧器高强旋流操作弹性大型硫磺回

2、收装置普遍采用克劳斯工艺自含拿大AECOMETRIC及英国HAMwORTHYHS的酸性气体中回收硫磺，其工艺原理是将酸三家公司。其中：荷兰DUIKER公司燃烧器型式性气中的HS通过反应炉内的高温热反应和催为高强旋流预混式燃烧器，其特点是燃烧强度高，化反应器内的低温催化反应共同使H。S转化成燃烧充分，烧氨效果较好；加拿大的AECOMET-元素硫。硫磺回收装置反应炉是装置中最重要的RIC和英国的HAMWORTHY公司燃烧器型式设备，在克劳斯制硫工艺中起着至关重要的作用，为高强旋流扩散式燃烧器，其与预混式的DUIK—ER公司燃烧器相比，体积较小、重量较轻、结构其设计及操作直接影响到整个装置的性

3、能及下游反应器内催化剂的使用寿命。虽然反应炉内燃烧相对简单，但燃烧强度相比较低。1．2工艺操作要求反应效果的好坏取决于燃烧器和炉体的综合性硫磺回收装置反应炉燃烧器应满足如下工艺能，但很大程度上取决于燃烧器性能的优劣。操作要求：1反应炉燃烧器设计与选用分析1)混合强度高；1．1技术现状2)抗干扰、对进料中各种杂质适应性强；国外专业生产硫磺回收装置专用燃烧器的生3)燃烧完全、无残余氧气；产厂商有十几家，主要有：荷兰DUIKER公司、加4)燃烧温度高；拿大AECOMETRIC公司、英国HAMwORTHY5)反应转换率高；公司、美国CALLIDUS公司、JOHNZINK公司、6)安全、灵活、运行

4、可靠(即火焰稳定、操作ZEECO公司和PCC公司，以及意大利SINI公司弹性大、高效点火及完善的火焰监控)。等。上述燃烧器制造厂商基本上垄断了全球硫磺为了满足上述工艺要求，介质混合程度、燃回收装置专用燃烧器绝大部分的市场份额n】。烧温度和炉内停留时间是燃烧器(包括反应炉在国内专业从事燃烧器研发和制造的公司，其内)设计的3个关键影响因素。硫磺回收装置特产品在硫磺回收装置的应用上也已经积累了一定别是大型装置反应炉燃烧器适宜采用高强旋流的经验，在较小生产规模(4万t／a以下)的硫磺回收装置上拥有多例应用业绩。但较大规模尤其收稿日期：201506—29。是大型硫磺回收装置(10万t／a以上)，国

5、产燃烧作者简介：张晓华，男，1994年毕业于华东理工大学化工石器应用较少。油炼制专业，工学学士，长期从事炼油工艺设计工作，已发表国内占据硫磺回装置专用燃烧器特别是反应论文2篇，现任专业副总工程师，高级工程师。炉燃烧器市场份额较大主要有荷兰DUIKER、加Email：zhangxiaohua@sei．corn．cn。第37卷第1期张晓华．大型硫磺回收装置反应炉燃烧器设计与选用大，反之亦然。空气允许压降△P(Max．一3kPa，典型要求)，则2装置大型化对燃烧器设计与选用的影响燃烧器操作弹性为(简化计算)：硫磺回收装置规模变大，反应炉燃烧器大型、而一4．47：1化是必然趋势，大型化后不可避免

6、地制造和施工误差带来的影响就会越大，因此对大型燃烧器的制造和施工要求应该更加严格；各种外界条件带燃烧器喉口来的制约因素会增加，如燃烧器的外形尺寸不得不考虑并满足道路运输条件限制等；此外，装置大型化后，酸性气和燃烧空气等工艺管道尺寸较大，图3高强旋流预混燃烧器喉口部分示意相应管道上阀门尺寸也变大，开启时间会相应增加，为保证装置安全操作，对燃烧器自动点火系统的现场调试要求很高。尤其是硫磺反应炉，要求当量氧燃烧的情况下，燃烧介质和空气必须同时到达混合点，否则会出现点火困难的现象，如果氧气过量，燃烧产物中的残余氧气会对下游催化剂和设备造成损坏。以往硫磺回收装置规模较小，反应炉燃烧器酸性气处理量也

7、比较小，所以燃烧器操作弹性受图4最小操作压降要求酸性气及燃烧空气的允许压降限制的影响较小，基本上可以满足装置低负荷和开停工低温段操在实际运行中，最大允许压降和最小操作压作。装置和设备大型化后，由于酸性气及燃烧空降决定的燃烧器操作弹性对硫磺回收装置酸性气气通过燃烧器喉部允许压降的限制制约了反应炉燃烧工况影响不大，因为通常装置的操作弹性要燃烧器的操作弹性，特别是装置低负荷和开停工求在30～1309／6(1：4．33)，所以燃烧器的操作时