影响硫磺回收装置高效运行的问题分析及解决措施论文_赵男

影响硫磺回收装置高效运行的问题分析及解决措施论文_赵男

摘要:随着居民尤其是城镇居民环保意识的增强和国家环保执法力度的加大,硫磺回收装置的地位越来越重要。硫磺回收装置能高效运行,是提高企业的经济效益和可持续发展的前提条件。本文探讨分析了影响硫磺回收装置高效安全平稳运行的问题,并针对各问题提出了相应的策略。

关键词:硫磺;回收装置; 设备腐蚀; 制硫

一、前言

伴随着我国国民经济迅速增长的同时,石油加工高速发展。高硫原油进口增加及大量含硫燃料油的深加工,释放的硫化物是对环境破环和对空气的严重污染的元凶。硫磺回收是一件国计民生的大事,所以硫磺回收装置作为配套的环保装置越来越被重视。

 二、影响硫磺回收装置高效运行的问题

(一)硫磺回收装置工艺设备腐蚀

 ( 1 )高温硫腐蚀。高温为硫腐蚀制硫设备产生了条件。一般在250℃左右的高温下,极其容易产生高温硫腐蚀这一现象。高温硫腐蚀经常会发生在装置设备中的高温部分,如制硫炉内构件、 高温掺合阀、 废热锅炉、 反应器内构件和尾气焚烧炉等部件。硫化物、单质硫对设备的腐蚀,会随着温度的升高而加重。

(2) 硫化氢腐蚀。硫化氢的腐蚀作用极强。强度极高的钢材合金产品会因受到硫化氢的腐蚀而产生裂痕,防护不当,会导致设备出现泄露等现象,从而影响整个硫磺回收的工作过程。

(3)二氧化碳腐蚀。二氧化碳和铁在高温或者有水分的情况下,极容易发生化学反应,生成一种不坚硬的碳酸铁。碳酸铁中的酸性成分含量较高,具有一定程度的腐蚀性,所以二氧化碳腐蚀也是硫磺回收装置工艺中很常见的腐蚀类型之一。

(4)?温度变化导致的露点腐蚀。硫磺回收工艺流程中,系统设备管线中存在硫、硫化氢、二氧化硫及三氧化硫等腐蚀性介质及水蒸气,这些介质在低于露点时形成酸性冷凝液,造成低温露点腐蚀,从而对碳钢材质的设备装置造成腐蚀。当温度低于150℃时易发生露点腐蚀,温度越高,腐蚀越轻,温度越低,腐蚀越严重。露点腐蚀一般发生在温度低于露点装置的部位,如各种气管线、尾气管线、硫冷凝器管束出口、捕集器以及烟囱的顶部。

(二)系统的压降高

 制硫装置系统一个非常重要的参数是压降。硫磺回收及尾气处理装置整个系统的压力均很低,压降高了系统就不能正常工作。造成硫化装置压降升高有很多原因,如催化剂积碳、硫冷凝器泄露、硫磺堵塞液流管线、保温不好等都会造成压降高。装置压力降异常,给制硫装置生产系统产生不良的影响: 制硫炉的入炉风量明显降低,炉前压力大幅升高。系统压力升高,导致酸性气及配风进炉受阻,因为酸性气进入系统困难,酸性气处理量降低;风进入系统受阻,风机憋压,甚至憋停导致装置停工;系统压降升高,容易发生硫化氢倒串至大气的事故。总之,系统的压降高,极大地影响装置的正常运行。

(三) 阀门易坏

 硫磺回收装置某些部位的阀门,经常由于积硫、积碳、结盐等问题导致开关不灵活。若处理不当,会导致阀门传动机构损坏,不能正常开关,影响装置的正常生产,严重时会造成非计划停工。

(四)酸性气含烃超标

 酸性气含烃超标给生产造成的影响非常严重。(1)会影响制硫炉配风比的控制,造成制硫设备反应炉产生超温、变形、塌陷。(2)在缺氧的情况下,烃类燃烧不充分,造成转化器内积炭,产生不合格的黑硫磺。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)系统被积碳堵塞,压降上升,催化剂活性下降;(4)耗氧量大,设备负荷大,能耗增加。(5)严重时会导致反应器上部或捕集器丝网被致密的碳封闭,使气无法穿过反应器和捕集器,逼迫制硫装置系统停工。硫磺回收装置要求原料中酸性气含烃量越少越好,不得超2%(V)。

 三、影响硫磺回收装置高效运行的问题的解决措施

(一)防腐的措施

针对装置设备存在的高温腐、、露点腐蚀、酸性腐蚀、应力腐蚀的特点,应该采取下面的措施:(1)?强化设备管理延长设备的使用寿命。首先要控制设备的外部环境温度,将设备温度控制在合理的范围;设备和管道选择防腐材料和耐高温材料,改善设备和管道内外保温隔热结构,维持金属体温度,减少高温硫腐蚀及低温露点腐蚀;由专业人员定期定时的维修与保护,减少隐患。(2) 加强温度控制。尽量降低腐蚀部位的温度,如减小高温掺合阀和防滑高温气体的接触面,在高温掺合阀芯增加冷却系统。保证易发生露点腐蚀部分的温度在水和硫的露点温度以上,且对烟囱进行保温。(3)科学操作。由专业人员持证上岗,严格按照要求和规范进行流程操作,提高从业人员的职业素养,准确配风,防止产生过多的二氧化硫,将需要用到的化学成分、水分、酸碱度和外部环境等因素控制在合理范围之内。

(二)系统压降高的预防措施

(1)制硫供风机应选择高扬程的制硫风机。(2)做好系统内各设备和管线的防腐工作,选料应选不易腐蚀,不易聚集沉物的类型,防止和减少发生腐蚀泄露而引起的压降升高。(3)优化操作,严格控制工艺指标,防止系统因硫、碳、盐及泄露造成的压降升高。(4)科学操作,当发现系统压降开始升高时,要认真检查原因,并及时采取措施,(5)加强夹套伴热检查,及时发现伴热不热问题,防止因放热不当引起逆流系统堵塞,导致系统降压升高。

(三)阀门易坏预防措施:

(1)把阀门装在不容易积硫、积炭、结盐和杂物容易脱落积聚的地方。(2)制硫装置的关键阀门应采用夹套阀,内通入蒸汽,确保能正常使用。(3)开关有故障不许强开。在调整生产流程开关阀门时,如果夹套伴热不热,先要进行伴热处理后才能打开阀门;若发现开关不顺畅,需要停工检查阀板周围是否有脱落物、催化剂粉末或碳黑等杂质,排除障碍才能开,强开会损坏阀门结构。(4)熟练操作,合理调整气风比,控制好尾气的硫化氢,二氧化硫之比,二氧化硫含量过高,会对阀门产生腐蚀,影响阀门的正常使用。

(四)酸性气含烃超标解决措施

解决酸性气中烃超标问题,稳定上游装置的操作是关键。一旦发现发现酸性气含烃量超标,应该采取以下措施:(1)联系相关的上游装置搞好平稳操作,降低酸性气中的烃含量。(2)加大炉前降温氮气量,降低制硫炉温度。(3)降低装置处理量,保证各部位不超温。如果采取上述措施装置各部温度还不正常,立刻与产品精制及调度联系,切断酸性气,进行紧急停工处理,待酸性气含烃正常才在进行加料开工生产。(4)加大配风,使之完全燃烧。(5)将酸性气改放火炬进行紧急停工。

四、结束语

综上所述,只有全面地掌握并解决好设备管线的腐蚀、系统压降、阀门易坏及酸性气烃超标等方面对硫磺回收装置的问题,才能更好地保证硫磺回收装置的高效平稳运行,最大限度的回收H2S气体,减少其对环境的污染,从而造福于人类。

参考文献:

[1] 张兵 .氨法烟气脱硫工艺分析[J] .燃料与化工 ,2017 ,48(1 ) :37-40 .

[2] 达建文 ,殷树青 .硫磺回收催化剂及工艺技术[J] .石油炼制与化工 ,2015 ,46(10) :107-112 .

[3]张晓华.大型硫磺回收装置反应炉燃烧器设计与选用[J].石油化工设备技术,2016,01:23—28+2.

论文作者:赵男

论文发表刊物:《科学与技术》2019年18期

论文发表时间:2020/4/28

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