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          硫磺回收装置的硫回收率介绍

          点击次数:   更新时间:19/06/29 15:50:06     来源:nxkwv.cn关闭分    享:
            硫磺回收装置,从字面上理解就是对于硫磺回收的装置,所以回收率是很重要的参数,下面介绍影响硫回收率的主要因素:
            1、反应的化学计量控制不准
            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、催化剂失活
            在克劳斯转化器中使用的典型催化剂是氧化钼或氧化钴催化剂,目的是在合理的接触时间内促进克劳斯反应及COS/CS2的水解反应达到平衡。导致催化剂失活的原因主要有炭中毒、重烃中毒、硫酸盐化、液硫沉积、机械损伤等。为保证装置的长周期运行,转化器的体积通常设计的较大,保证在催化剂部分失活的条件下,克劳斯反应在整个催化剂床层仍能达到平衡。如果催化剂失活水平已经不能使克劳斯反应及COS/CS2的水解反应达到平衡,将直接影响装置的总硫转化率。
            由催化剂失活引起的硫回收率损失变化较大,这主要取决于是哪级催化剂床层失活及失活的水平。第一反应器催化剂失活对装置的效率影响较大,失活主要由旁通燃烧炉的气流中毒所引起,也可能由于设计本身存在缺陷或者燃烧情况不好所引起。由于第一反应器除了进行克劳斯反应外,主要进行COS及CS2的水解反应,催化剂失活将导致水解反应不完全,由此造成的总硫损失可超过5%。
            下游转化器中催化剂的失活对硫回收率的影响较小,失活的主要原因是再热器存在问题或者存在露点腐蚀。在最严重的情况下,第三反应器催化剂完全失活可导致总硫回收率从98%降低到96%,如果第二、第三反应器催化剂同时完全失活,可使总硫回收率降低到90%。
            3、第一反应器的操作温度太低
            硫化氢和氧只是克劳斯工艺气中的两个组分,但在进入克劳斯装置的酸性气、污水汽提塔气及空气中还含有其它组分。由此导致了在燃烧炉及废热锅炉中还发生了一系列的副反应,许多副反应都产生COS及CS2。通常大多数装置不能控制这类物质的生成,这些组分的生成是不可避免的。COS及CS2不参加克劳斯反应,但由于其中含有硫原子,需要转化为硫化氢或者元素硫以便在下游进行进一步的转化或回收。
            COS及CS2的平衡转化率大约分别为99%及100%,但由于动力学限制,转化率一般达不到上述数值。
            经过优化可使第一反应器有机硫水解达到平衡,由COS及CS2引起的总硫损失可限制在0.1%以下。但由于实际的操作温度低于最优化温度或者催化剂失活等仍会引起较大的硫损失。在最坏的情况下,反应炉中COS及CS2的生成量可占到入口总硫的13%,由COS及CS2引起的硫回收率损失可超过6.5%。
            影响硫回收率的主要因素有第一反应器的操作温度太低,催化剂失活和催化剂失活等。
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