C P S硫磺回收装置存在问题及对策分析

马 强

（中石油塔里木油田分公司塔中油气开发部，新疆库尔勒 841000）

C P S硫磺回收装置存在问题及对策分析

马 强

（中石油塔里木油田分公司塔中油气开发部，新疆库尔勒 841000）

分析CPS硫磺回收装置存在的问题，其中主要包括反应器堵塞问题、废热锅炉泄露问题等，对这些问题提出了相应的解决措施，希望能够对CSP硫磺回收装置运行研究做出一定的贡献。

CPS硫磺回收装置；存在问题；对策分析

1 对CPS相关内容的简要分析

1.1 对CPS主要工艺流程的简要分析

CPS的主要工艺流程为：酸气经过脱硫装置处理之后，再经过酸气分离装置，这样就能将酸水分离出，随后再使用酸气预热器对其进行加热处理，再同由主燃烧炉和主风机输送进来的经过空气预热器处理之后的空气根据一定的比例混合在炉中，发生热段反应，该热段反应的温度达到了1 039℃，出热段冷凝器的过程气通过一级过程气再热器时被加热至280℃，然后进入克劳斯反应器内，气体流过催化剂床层，H2S和SO2按2∶1发生反应生成元素硫。克劳斯反应器出来的过程气进入克劳斯冷凝器冷却至127℃，出克劳斯硫磺冷凝器的过程气经使用尾气烟气作为热源的二级过程气再热器后，温度升至344℃左右进入三级CPS反应器。

将从克劳斯冷凝器出口的气体经二级过程气再热器加热后，被直接输送至CPS主反应器。大约3h左右，反应器温度将达到344℃。此时，CPS主反应器中的催化剂已完全再生，届时，通过CPS段的流体会发生切换，主反应器将成为后反应器，进人冷却阶段，后冷却。而参与绝大部分再生的后反应器则成为主反应器并进行再生工艺。通过CPS最终冷凝器后，预计硫磺回收率大于99.2%。应在尾气管线上安装硫磺捕集器以清除残余的硫雾。然后将尾气引至尾气焚烧炉。

1.2 对CPS工艺特点的简要分析

（1）该CPS硫磺回收装置使用的是低温克劳斯技术。低温克劳斯技术的主要原理为：先将催化剂再生之后的反应器预冷，当处于再生态反应器转变到了低温吸附状态之后，下一个反应器才会转换到再生态，其中要注意的是，整个过程中要保持最少两个反应器状态为低温吸附状态，这样就能防止同种工艺没有进行预冷就被切换，最终就会出现在切换的过程中硫磺回收率处于一个极低的水平，并且还会导致SO2峰值排放问题，通过上述措施就能维持该CPS硫磺回收装置具有较高的硫磺回收率。

（2）该CPS硫磺回收装置使用的是具有较高活性、有机硫水解率高的催化剂，并且这种催化剂的总转化率和硫收率也是非常高的。这种催化剂具有较大的孔隙，硫容量水平较高，床层阻力水平低。通常，为CT6-2B类型催化剂和CT6-4B类型催化剂。

（3）该CPS硫磺回收装置过程气切换使用的是特制夹套三通阀自动程序控制系统，这种控制系统有着切换过程灵敏，所用时间短，切换过程稳定、可靠的特点。

（4）为充分利用装置余热，本单元余热锅炉设计产生2.5MPa中压饱和蒸汽，一部分用于预热酸气和主风，另一部分利用蒸汽减温器减温减压后进入全厂0.45MPa低压蒸汽管网。

（5）本装置尾气进行焚烧处理，使其中残留的H2S、有机硫及元素硫等完全转化为SO2，通过95m的排气烟囱排放。

1.3 对CPS硫磺回收装置关键参数控制的简要分析

该厂使用的500万天然气处理设备受到了原料气气质条件的影响，最终造成回收设备的实际酸气流量水平仅仅达到了最初设计水平的一半，但是该装置的酸气浓度达到了设计水平。

2 对CPS硫磺回收装置现存问题和相关对策的简要分析

2.1 对废热锅炉存在的泄漏问题的简要分析

（1）工作人员必须保证废热锅炉的压力稳定在0.5MPa水平。如果废热锅炉的压力处于一个较高的水平，那么就会导致出废热锅炉温度上升，这对装置的正常运行有着积极促进的作用。但是如果废热锅炉压力超过了一定的限度，就会对加大泄漏量，随着泄漏量的增加就会导致废热锅炉出口的温度先是缓慢上升，随后就会迅速下降，最终会造成泄漏问题变得更加严重。

（2）空气回压的水平408-PI-109A/B/C必须低于0.025MPa。检测反应过程系统有没有发生堵塞问题的一个关键方法就是判断空气回压的水平。如果空气回压处于一个较高的水平，这就代表过程气管线出现了堵塞的问题。

2.2 对凝结水罐液位波动问题和相关对策的简要分析

（1）工作人员要保证凝结水泵的回流管线流量调节阀408-FV-127阀位从正常运行的全开状态降低到60%的阀位状态。这种方法的原理为：通过降低阀门的开度，就能有效降低凝结水罐的进水量，最终有效缓解凝结水罐液位波动问题。

（2）工作人员要保证各级冷凝器连排阀位的开度处于一个较低的水平，这样就能防止连续排污的情况下不会出现过多的蒸汽损失量。

3 对液硫管线堵塞问题的简要分析

1）在管道中存在的焊渣、尘垢等杂质会造成液流管线出现堵塞问题。如果工作人员不对管道焊接部位进行及时清洗，就会极容易发生堵塞问题。

2）液硫伴热温度不够造成液硫在管线内凝固，应及时检查冷凝器出口管线及液硫封伴热情况。

4 总结语

综上所述，CPS硫磺回收装置在运行的过程中经常出现各种问题，这对工厂的正常生产造成了巨大的影响。因此，工作人员必须对CPS硫磺回收装置存在的问题给予足够的重视。

[1] 周彬，廖铁.CPS硫磺回收工艺在万州分厂的应用[J].石油与天然气化工，2010，39（S1）.

Problems and Countermeasures of CPS Sulfur Recovery Unit

Ma Qiang

This paper analyzes the problems existing in CPS sulfur recovery unit，including the problem of reactor clogging and leakage of waste heat boiler.The paper puts forward some countermeasures to solve these problems，hoping to make some contribution to the research of CSP sulfur recovery unit.

CPS sulfur recovery device；existing problem；countermeasure analysis

TQ125.11

B

1003–6490（2017）10–0087–01

2017–07–24

马强（1989—），男，新疆库尔勒人，助理工程师，主要从事值班工程师相关工作。