硫磺装置常见堵塞部位及其预防

摘 要：为了将硫磺生产过程中堵塞情况降到最低，同时也是为了使硫磺生产行业能够获得较好的发展，需要生产企业能够掌握造成堵塞问题的成因，并根据这些问题采取相应的措施。本文就硫磺生产过程中较常出现堵塞的位置以及与预防方式进行了分析研究。

关键词：硫磺装置；故障；堵塞；预防

硫磺的生产制造受到科技的影响，已经在很大程度上实现了高度的机械化。而在现阶段的硫磺的生产制造中也开始使用专业的硫磺生产装置，这种装置在生产过程中往往会将干气，或者在液化石油气相应的脱硫过程中的酸性气体硫化氢转变成硫磺，但相较于其他的物质的生产，硫磺在生产过程中表现出了较强的腐蚀性，更为重要的硫磺在完成成品制造的时候因为其物理凝固点在一百二十一摄氏度，所以容易在生产过程中发生堵塞的情况，并且这种堵塞情况也是影响硫磺生产行业正常发展的主要影响因素，针对于这种情况需要硫磺的生产单位以及相关的科研部门投入更大的关注力度，使这种情况得以解决。

1 硫磺生产工艺分析

经过硫磺生产行业的长时间发展，在现阶段硫磺的生产领域大多采用克劳斯硫磺生产技术。通过这些技术的使用能够有效的将干气以及酸性水汽提、液化石油气在脱硫环节所产生的大量酸性气体转变成硫磺，在这个过程中硫磺生产装置首先会将酸性气体导入到进料罐中，并在进料罐中完成分流工序，当酸性气体经过了这道工序之后就会进入到预热器，再经过预热之后气体就会直接导入到燃烧炉之中，由燃烧炉鼓风机来的空气经空气预热器用蒸汽预热后，进入酸性气燃烧炉，酸性气燃烧配风量按烃类完全燃烧和1/3硫化氢生成二氧化硫来控制，燃烧后高温过程气进入管壳式余热锅炉并经管壳式余热锅炉取热生成1.0MPa饱和蒸汽后冷却至350℃，再进入一级冷凝冷却器并经一级冷凝冷却器取热生成0.3MPa饱和蒸汽后冷却至170℃分离出液硫。过程气经一级掺合阀用炉内高温气流掺合至所需温度后，进入一级转化器，在催化剂作用下，硫化氢与二氧化硫发生反应，生成硫磺。反应后气体经二级冷凝冷却器分离出液硫。过程气经二级掺合阀，用炉内高温气流掺合至所需温度后，进入二级转化器，在催化剂作用下，硫化氢与二氧化硫继续发生反应，生成硫磺。反应过程气经三级冷凝冷却器分离出液硫；经三级冷凝冷却器冷凝后的过程气（即尾气）再经捕集器进一步捕集硫雾后，进入尾气处理系统。自各硫冷凝器来的液硫经硫封流入液硫槽，液硫释放出的少量硫化氢用蒸汽喷射器抽送到尾气焚烧炉。脱气后的液硫经液硫泵送至转鼓成型机进行成型，固体硫磺经计量、缝袋后贮存在仓库内或直接销售至厂外。

2 硫磺生产装置中常见堵塞部位以及原因分析

2.1 经常出现堵塞的部位

堵塞问题已经成为了影响硫磺生产的主要干扰因素，在对这种情况进行了大量研究分析之后，发现硫磺生产过程中最容易出现堵塞的部位包括以下的几个部位：蒸汽夹套管道系统，酸性气预热器，余热锅炉，冷凝器，反应器，仪表气缸阀。

2.2 造成硫磺生产中堵塞的原因

2.2.1 酸性气烃类含量过高。酸性气烃类含量过高容易造成余热锅炉及冷凝器堵塞。当干气、液化石油气脱硫及酸性水汽提等装置操作不稳时，酸性气体组成变化，烃类含量超标，这些多余的烃类在来不及调整风量的情况下，产生大量的碳黑，从而形成绿色或黑色硫磺，不仅影响产品质量，而且堵塞余热锅炉及冷凝器管束。

2.2.2 套管夹部位伴热情况不良。在进行硫磺生产的过程由于主要的生产原材料是酸性气体，为了能够更好的促进酸性气体在生产装置之中的流动，这也就不可避免的在生产装置之中出现各种大小不一、形状以及功能各异的弯头和补偿器，而在实际生产过程中这些弯头以及补偿器就会成经常出现堵塞的部位。并且，在目前的硫磺生产装置之中还存在着一些伴热效果不良的区域，使得管道堵塞的情况随之加剧。

2.2.3 没有严格遵守施工规范。在进行硫磺生产装置的安装以及维修过程中，有时候会使管道内部出现一些焊渣，或者部分铁锈没有清理干净，这些情况都会在一定程度上造成管道的堵塞。详细分析之下就会发现，之所以出现这些情况很大程度上是因为技术人员没有按照相应施工规范进行安装，更为严重的是，在现阶段的施工之中有一部分施工人员为了施工简便，甚至会在夹套管施工之中偷工减料，只在管道两边加装定位板，而在管道中间位置没有安装定位板，这就直接导致了管道内部定位板之间的距离过大，使得酸性气体在通过的时候出现分配不均匀的情况，进而加剧了硫磺生产装置堵塞的情况。

2.2.4 损性气体之中氨含量太高。由于生产工艺的不同有时会在硫磺生产装置中存在含量不一的氨，而如果在酸性气体之中氨含量过高就会出现铵盐堵塞管道的情况，根据大量实地勘查发现，在预热管道还有气体进出口管道在维护、保养的时候会发现厚度较大的白色结晶体。严重时将管束堵死。当处理低硫原油时，由于酸性气中H2S浓度低，负荷小，在氧气过剩的情况下，SO2转化为SO3，SO3与反应器内的Al2O3催化剂反应，生成硫酸铝，硫酸铝与氨反应生成铵盐，使催化剂失去活性，并е路从ζ鞫氯。

2.2.5 酸性气燃烧炉配风不当造成堵塞。开停工酸性气燃烧炉配风要适当，一般控制炉的氧含量小于2%，氧含量高易使沉积硫燃烧，液硫变成黑色，配风量不足，产生碳黑，堵塞炉管。

3 堵塞预防措施

3.1 设计方面

3.1.1 避免伴热盲区。尽可能避免伴热盲区，对不可能避免的伴热盲区，可采用跨越管局部缠绕的方法。但对于波纹管补偿器缠绕的跨越管不得阻碍波纹管补偿器的伸缩。

3.1.2 少拐弯。对液硫管道要尽可能少拐弯，在拐弯处用三通加盲板，以便堵塞时拆卸疏通。硫池在平面允许的情况下，尽可能靠近液硫封罐布置。

3.1.3 选用大小法兰。夹套阀门法兰选用大小法兰，不选用夹套法兰，从根本上杜绝蒸汽内漏到液硫中去，形成气阻，堵塞管道。

3.2 施工方面

严格按照施工规范及设计要求施工，夹套管间隙要均匀，夹套管之间焊渣铁锈要清理干净，以保持蒸汽流通顺畅。

3.3 操作方面

要把好酸性气原料质量关，烃类和氨含量要定期检测，控制烃体积分数小于4%，氨体积分数小于2%，若两者含量超标，宁可紧急停工，也不要维持生产。另外，在操作中要勤听勤看勤摸，听各处声音有无异常，看各处温度压力是否正常，查各处是否畅通，摸液硫管道系统是否有震动，注意巡回检查，把堵塞隐患消灭在萌芽状态。

结束语

在硫磺的实际生产过程中，能够造成硫磺生产装置出现堵塞的情况的影响因素较多，如果想从根本上解决这种情况，就需要硫磺生产单位能够根据堵塞的具体症状进行有针对性的分析。与此同时还需要硫磺生产单位能够充分严把施工质量关，最大限度的保证硫磺的生产能够按照标准的施工规范进行。

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