浅议Claus硫回收工艺操作

[摘要] 硫回收在操作中应从升温氧含量；酸性气、空气配比；高温掺合阀使用等方面应注意。

[关键词] Claus 氧含量 配风比

前言

在石油化工、煤化工企业都采用Claus硫回收工艺，但由于酸气中硫化氢含量低、升温燃料气重烃成份高、扫硫氧含控制不好等多种原因造成硫回收无法运行。本文作者根据多年从事Claus硫回收操作经验总结了在实际操作中应注意的问题，与大家共同学习。

1、系统升温氧含量控制

新装置第一次开工，系统升温烟气的氧含量可以适度过量；装置检修后再次开工时，制硫烘炉烟气中的氧含量应严格控制，一般要求不大于1%(v%)，防止系统和催化剂中残留的硫化亚铁等发生自燃。在控制氧含量的同时，应防止燃料气燃烧不完全析碳而污染催化剂床层。防止析碳的辅助做法，可根据燃料气用量，按比例适当加配低压蒸汽。系统升温过程中，每半小时左右在余热锅炉出口采样口处，用玻璃棉测试析碳情况，若玻璃棉略有变黑，应及时调整配风量，一定确保不析碳。

2、酸性气、空气配比控制

关于制硫配风，设计采用方案为，根据酸性气进料量按化进炉空气，即进行酸性气、空气配比控制，通过控制气风比，追求最高转化率。设计中首先将各酸性气流量相加后的信号，作为主配风流量调节的给定信号，以控制参加反应的空气量（主调）；此外，在尾气分液罐出口线上设置 H2S/SO2 在线比值分析仪，连续对过程气中H2S，SO2，COS，CS2的浓度进行分析，通过这一数据反馈控制制硫炉的配风操作（微调），使反应过程气中 H2S/SO2 体积比稳定在 2:1。

引酸性气时，需综合考虑酸性气组成和流量情况，确定相应的配风量。如需保留一小部分燃料气，配风也相应考虑，从而确定气/风比初值。初值实施后，通过炉体视镜及时观察燃烧情况，并根据操作经验做出判断，相应调整气/风比。制硫炉稳定燃烧一段时间，如15分钟后，通过采样口采样分析过程气组成，根据分析数据进一步调整气/风比，至H2S/SO2趋近2/1，联系自控保运人员启动H2S/SO2在线分析仪，信号稳定后启用配风微调阀。开工期间，采样分析应保证1次/时，需要时应随时加样。

鉴于配风的重要影响，气/风比应时刻受到关注，并适时进行优化和调整。气/风比调节就如同做馒头和面的道理一样――“面多了加水，水多了加面”。不能只加面，不加水。也不能只加水，不加面。其中，“面”就是酸性气和燃料气，“水”就是配风。“面”和“水”的比例就是气/风比。加配风的原则是，正常情况下，以原料酸性气和三级转化器出口分析数据为依据调节进炉配风量。即正常生产时，使原料气中烃类等杂质完全燃烧以及三转出口的分析数据满足――（H2S＋COS＋CS2）：SO2∽2：1的比例关系进行跟踪配风，一般H2S+SO2+COS≯1.5%。在进入转化器的气体中，H2S和SO2浓度之比均需调节在接近2：1。

注意加强各点排污，以防堵塞。尤其引酸性气后，根据液硫生成量，各排污口排污无杂物，见液硫正常，方可打开液硫夹套阀，液硫系统投用。排净黑硫磺，防止脱落的衬里、杂质等流入硫封罐，堵塞液硫系统造成系统憋压，以免被迫停工！

3、关于高温掺合阀使用

高温掺合阀作为温度调节手段，一般开度为3～10％，前天曾到了90％。不提倡开的太大，建议尽量提高汽包的操作压力，来提高系统温度。因为制硫炉属于高温硫化腐蚀环境。在腐蚀过程中，高温H2S、SO2等与钢铁表面直接作用而产生腐蚀，其腐蚀速度随各种因素例如温度、硫化物浓度、介质组成、材质等不同而改变。高温掺合阀是一个比较薄弱的环节，开得太大，容易造成冲蚀。一旦冲蚀打开缺口，腐蚀将加剧，严重影响使用寿命。

制硫炉、余热锅炉、风机等重要设备，缺一不可，运行情况需要密切关注；风机出口的停电联锁等，对安全的重要性不言而喻，不容忽视；转化器应遵循的几个原则：不飞温，不进水，不超氧，不积硫。操作讲究胆大心细，循序渐进。配性气引入后，应尽快适时调整，便于摸索规律，向正常生产各项指标靠拢。

另外包括炉温控制原则、一转入口温度指标、每个汽包产汽压力控制(尽量憋得高一点以及可酌情调高定压值，有利于提高操作弹性和系统温度提升)、酸性气压控设定、化验和仪表的支持及启用流量计后冷却风等都非常重要，不再详述。

近几年，环境污染日益加剧，世界各国都在想尽各种办法降低环境污染。优化操作、减少“三废”排放，还人类一个蓝蓝的天，这是每个化工操作者应尽的责任。

作者简介：

姜永伟：助理工程师，河南郏县人，1995年毕业于河南平顶山学院化工工艺专业。现任河南龙宇煤化工有限责任公司甲醇厂厂长助理。