超级克劳斯硫璜回收装置在设计、运行中存在的问题及优化方案

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  摘 要:超优克劳斯工艺基础是富氧燃烧,通过控制富氧空气与酸性气的比例来控制进入超级克劳斯反应器中硫化氢的浓度。过量的氧进入下游反应器,也会造成反应器床层温度剧烈波动,严重时会发生燃烧反应,损坏设备。
  关键词:废锅 液流捕集器 过程气工艺管线 催化剂床层 化学当量燃烧 过氧
  国电赤峰化工有限公司硫回收装置采用的是荷兰荷丰超优/超级克劳斯专利技术,由赛鼎工程有限公司详细设计,日产硫磺25.4吨。2012年12月17日开车投产,2013年3月20日-3月27日超级克劳斯硫酸盐化结束,超级克斯反应器投用,并成功引入氧气,采用富氧操作模式,至今运行比较稳定,排放达标。针对超优克劳斯反应特点,就开车中存在的重大安全隐患问题做简单介绍并给出解决方案,以供同行借鉴和参考。
  一、硫回收装置在设计中存在的问题
  我公司硫磺回收装置采用的超优/超级克劳斯工艺,其基础是以比值控制富氧空气流量实现硫化氢部分燃烧。紧急停车后再开车的燃烧过程中,会造成废锅出口过程气过氧,引起克劳斯反应器催化剂床层温度剧烈波动,从而使催化剂活性降低、烧结、粉碎,减少催化剂使用寿命。另外过程气工艺管线管道壁会残存硫化亚铁,当过程气中氧含量高时,会引发硫化亚铁与氧气燃烧反应,从而损坏管道、设备。基于上述安全隐患,必须对原有工艺管线进行改造。
  原工艺流程简图如下: 改造后的工艺简图:
  燃料气
  二、改造方案
  综合考虑,本着投资少、见效快、大大降低安全隐患的原则,在主体设备不动的情况下,对设备管线进行了如下改造。
  1.从废锅出口过程气工艺管线PG61501-400上引一条副线PG61519-300到液流捕集器出口阀后与尾气管线相连接;
  2.废锅出口过程气工艺管线PG61501-400上增加总阀DN400,并且为夹套蝶阀,使用0.5MPa低压蒸汽伴热;
  3.废锅出口过程气副线PG61519上两端各增加DN300夹套蝶阀做为隔离使用,并使用使用0.5MPa低压蒸汽伴热;
  4.废锅出口过程气副线PG61519一定要有倾斜度,保证液体自流;管线使用三根0.5MPa低压蒸汽伴热,防止由于阀门内漏造成硫磺堵塞。
  废锅出口过程气管线改造后,可以在主燃烧炉隔离置换、开车或紧急停车后再开车使用此新增副线。主燃烧炉点火开车时,燃烧后的惰气走副线;当主燃烧炉火焰稳定后,对废锅出口过程气取样分析,当过程气中氧含量≤0.2%为合格,此时可打开废锅出口过程气总阀和液硫捕集器出口阀,关闭副线阀门,恢复正常生产程序。
  三、结语
  改造后的超优/超级克勞斯硫回收工艺在我公司运行稳定,从而解决了主燃烧炉无法与反应器隔离、克劳斯反应器床层由于过氧造成的温度剧烈波动,催化剂活性降低、烧结、粉碎,减少催化剂使用寿命等现象。此次改造对我公司硫回收装置顺利开车具有重要意义,希望正在筹建的硫回收装置在设计、施工要充分考虑,避免此类问题带来的麻烦。
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