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硫磺回收裝置的硫回收率介紹

點擊次數:   更新时间:19/06/29 15:50:06     来源:www.sdzxnykj.com關閉分    享:
  硫磺回收裝置,從字面上理解就是對于硫磺回收的裝置,所以回收率是很重要的參數,下面介紹影響硫回收率的主要因素:
  1、反應的化學計量控制不准
  既然克劳斯工艺是一种化学工艺,就需要对化学计量进行精确的控制才能获得最高的转化率:3H2S+ O2→SO2+H2O Sx+2H2O。基本工艺看起来是简单的,但工艺的控制却是复杂的。主要原因是由于原料中杂质的存在、原料组成及流量的变化、反应炉及催化剂床层中副反应的发生、控制仪表的精确度等。所有上述影响都可以减小,但不可能完全消除。试验工作显示,在原料组成和流量相对稳定的情况下,过量空气量控制在±0.5%的范围内是可以接受的。由此造成的总硫损失,对二级克劳斯装置来说为0.1%,对三级克劳斯装置来说为0.2%。原料组成不稳定或控制不当将引起很大的硫损失,由于化学计量控制不合适造成的硫损失最高可达到10~20%。
  2、催化劑失活
  在克勞斯轉化器中使用的典型催化劑是氧化钼或氧化钴催化劑,目的是在合理的接觸時間內促進克勞斯反應及COS/CS2的水解反應達到平衡。導致催化劑失活的原因主要有炭中毒、重烴中毒、硫酸鹽化、液硫沈積、機械損傷等。爲保證裝置的長周期運行,轉化器的體積通常設計的較大,保證在催化劑部分失活的條件下,克勞斯反應在整個催化劑床層仍能達到平衡。如果催化劑失活水平已經不能使克勞斯反應及COS/CS2的水解反應達到平衡,將直接影響裝置的總硫轉化率。
  由催化劑失活引起的硫回收率損失變化較大,這主要取決于是哪級催化劑床層失活及失活的水平。第一反應器催化劑失活對裝置的效率影響較大,失活主要由旁通燃燒爐的氣流中毒所引起,也可能由于設計本身存在缺陷或者燃燒情況不好所引起。由于第一反應器除了進行克勞斯反應外,主要進行COS及CS2的水解反應,催化劑失活將導致水解反應不完全,由此造成的總硫損失可超過5%。
  下遊轉化器中催化劑的失活對硫回收率的影響較小,失活的主要原因是再熱器存在問題或者存在露點腐蝕。在最嚴重的情況下,第三反應器催化劑完全失活可導致總硫回收率從98%降低到96%,如果第二、第三反應器催化劑同時完全失活,可使總硫回收率降低到90%。
  3、第一反應器的操作溫度太低
  硫化氫和氧只是克勞斯工藝氣中的兩個組分,但在進入克勞斯裝置的酸性氣、汙水汽提塔氣及空氣中還含有其它組分。由此導致了在燃燒爐及廢熱鍋爐中還發生了一系列的副反應,許多副反應都産生COS及CS2。通常大多數裝置不能控制這類物質的生成,這些組分的生成是不可避免的。COS及CS2不參加克勞斯反應,但由于其中含有硫原子,需要轉化爲硫化氫或者元素硫以便在下遊進行進一步的轉化或回收。
  COS及CS2的平衡轉化率大約分別爲99%及100%,但由于動力學限制,轉化率一般達不到上述數值。
  經過優化可使第一反應器有機硫水解達到平衡,由COS及CS2引起的總硫損失可限制在0.1%以下。但由于實際的操作溫度低于最優化溫度或者催化劑失活等仍會引起較大的硫損失。在最壞的情況下,反應爐中COS及CS2的生成量可占到入口總硫的13%,由COS及CS2引起的硫回收率損失可超過6.5%。
  影響硫回收率的主要因素有第一反應器的操作溫度太低,催化劑失活和催化劑失活等。
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