试论硫磺回收装置运行分析

李东旭 王波

摘要：随着我国石化工业的不断发展，硫化氢等废气的排放越来越多。如果不加以净化，对人体的危害就会产生极大的影响，硫磺回收工艺就是通过化学方法将空气中的硫化物进行循环吸收，使得尾气排放稳定达标。而硫磺回收装置就是冶金钢铁行业、煤化工业净化配套的必要装置，本文就硫磺回收装置运行进行分析，旨在为环保效益的提升提供参考建议。

关键词：硫磺;回收装置;运行

硫磺回收指将含硫化氢等有毒含硫气体中的硫化物转变为单质硫，从而变废为宝，保护环境的化工过程。原油或煤中的硫化物在加工过程中转化为H2S，而H2S是劇毒物质，对人体和环境有极大的毒害作用，必须进行无害化处理，硫磺回收装置是重要的环保装置，主要是对石化工业等生产过程中的硫化氢气体进行处理，最后加以回收利用，从而降低尾气中二氧化硫的排放。为此装置的运行过程非常重要，必须保证装置的长久平稳运行，不过由于硫磺回收装置的运行周期比较长，而且影响其运行的因素比较复杂，为此需要对此装置的运行情况以及影响因素进行深入分析，从而针对装置运行的因素进行改进优化，确保硫磺回收装置的长久平稳运行。

1.硫磺回收装置运行原理

在不改变原有催化剂的前提下保障装置硫磺回收率，将再生烟气进行变废为宝的处理，回收硫资源的同时避免了油品质量升级过程的污染转移，达到环保与经济效益的双赢。

2.影响硫磺回收装置运行的因素和优化措施分析

2.1酸性气中杂质影响

酸性气中杂质对硫磺回收装置的长期运行有很大影响，如果原料酸性气中杂质含量过高，就会增加装置系统的负荷，这样的话就会导致空气需求量上升，从而使得装置炉头压力、温度急剧上升，如此一来，就会使得硫转化率降低。与此同时，因为硫磺回收装置的反应器内生成的H2S在氧气下反应生成的 SO2，会释放大量热量。容易堵塞反应器床层，还会破坏催化剂活性，严重情况下装置甚至会被迫停止运行。优化措施：采用高强度混合的燃烧器，并保持足够的停留时间;采用余热空气和酸性气等手段，提高燃烧炉温度。资料介绍，杂质的最低反应温度，燃烧或分解温度分别是：轻烃925℃，重烃、甲醇、硫醇和芳香烃为1050℃，NH3为1250℃;采用钛基催化剂，促进COS和CS2水解，并预防残留的芳香烃结焦。

2.2催化剂因素的影响

硫磺回收装置运行过程中，催化剂的使用也是影响其稳定运行的一个比较重要因素。硫磺回收装置的长周期运行对催化剂性能的要求具有高标准，一般在硫磺回收装置运行3年中，催化剂一定要具备有优秀的稳定性。能够确保硫的回收率。为此在选取催化剂上，一定要选择适合炼厂大规模、并且符合较为复杂的硫磺回收装置长周期运行的要求。

2.3尾气管道堵塞，系统阻力升高

现在的很多硫磺回收装置的尾气管道设计的保温效果大多不理想，一般是设计为管道底部双伴热管伴热，这在进入尾气管道后，温度就会降低，使得装置尾气中夹带的气硫液硫慢慢冷凝，最后造成管路堵塞。这会造成系统阻力升高从而使得装置不能正常运行。正常情况下。硫磺回收装置的运行阻力大概在10kPa左右，一旦出现尾气管道堵塞，系统的阻力就会大幅度升高，最高达到50kPa左右。在这种情况下，就会导致助燃空气、酸性气、伴烧煤气无法进入该系统。主要原因是因为酸性气分液罐、酸性气流量计及酸性气阻火器的堵塞。优化措施：进入酸性气分液罐之前，要对酸性气管道增加过滤器，与此同时，还要设置过滤器旁路，如此一来，在系统过滤器压差增大堵塞的时候，就可以进行在线清理，从而确保硫磺回收装置系统的持续平稳运行。还有可以更改双伴热管伴热为夹套伴热或者电伴热。达到尾气管道的温度使用要求。

2.4设备的影响因素

在硫磺回收装置中，为了提高其整个的运行周期，其酸性腐蚀性介质的材质相当严格，一旦出现腐蚀或者脱落，就会造成停工。但是在实际的制硫过程中，仍旧存在各类腐蚀，例如高温硫腐蚀、电化学腐蚀等等。这主要是阀芯材质的生产过程中设备的腐蚀原因造成的，为此为了降低运行过程中腐蚀现象，需要进一步优化设计，在选择酸性腐蚀材质上也要更加严格要求。另外制硫燃烧炉运行的好坏也影响着硫磺回收装置的长周期平稳运行。作为硫磺回收装置的最主要核心设备。制硫燃烧炉直接影响着硫的回收率和硫磺回收装置长期平稳运行。为此在实际的操作过程中，要确保制硫燃烧炉的良好运行。一旦发现制硫燃烧炉的材质出现腐蚀穿孔或者雨水侵蚀加剧，要及时进行维修，从而降低经济损失。

2.5低负荷运行的影响

低负荷运行下，会造成硫磺回收装置系统的原料气总量的减少，并且燃烧器、风机、硫冷器等设备也会受到影响。优化措施：强化设备巡检和维护，加强对炉子火嘴的保护，在上游系统的酸性气线上补入适量氮气。提高酸性气流量的实际操作下限值。优化燃烧器、风机、硫冷器等设备的操作。

3.结语

硫磺回收装置主要用于处理炼油区域各装置及辅助设施在运行中排放出的酸性气，该装置的投用，有效降低石化工业企业三废排放总量，使企业总体环保能力有了进一步的提高。硫磺回收装置采用了国内最成熟的克劳斯硫磺回收和加氢还原尾气净化工艺技术，开工时数按每年8000小时设计，是15万吨/年重整装置技术改造及配套设施。对满足当前干气净化及酸性气处理任务，进一步改善周边大气质量，适应炼化企业生产“绿色低碳”环保要求，达到社会效益、环保效益和生产效益“三赢”具有重要意义。

参考文献：

[1]刘文君，余姣，马向伟，等.影响硫磺回收装置长周期运行因素分析[J].石油与天然气化工，2017，46（1）：27-33.

[2]王会强.硫磺回收装置长周期运行存在的问题分析及对策[J].硫酸工业，2017（8）：30-34.