煤化工甲醇硫回收装置堵塞问题

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摘要：介绍甲醇装置对酸性气体回收硫的工艺条件，重点介绍目前甲醇装置硫回收系统运行期间存在的堵塞问题

关键词：煤化工；硫回收；堵塞

Abstract： This paper describes the technological conditions for recovery of sulfur from acid gas.Introduces the clogging problems of methanol plant sulfur recovery system during operation.

Keywords： Coal chemical industry ，sulfur recovery ，blocking

一、前言

河南能化集团中原大化公司年产50万吨甲醇装置，硫回收系统采用燃烧法回收低温甲醇洗酸性气体中的硫化氢。在硫回收系统运行过程中，装置堵塞问题一直成为影响硫回收正常运行的主要因素，针对硫回收系统出现的堵塞问题进行了技术改造，运行效果良好。

二、工艺原理

克劳斯硫磺回收基本原理方程式如式1、2、3：

热反应 H2S +3/2 O2 SO2+H2O （1）

催化反应 2H2S +SO23/2S2+2H2O （2）

2H2S +SO23/XSx+2H2O （3）

其中反应（1）和少量的反应（2）是在高温燃烧炉中进行的，进入装置的总硫60%～75%在高温燃烧炉内转化。另一部分未发生燃烧反应的 H2S和燃烧生成的SO2在催化剂的作用下低温反应生成单质硫，其反应式为（2）和（3）。

克劳斯工艺除了燃烧炉和催化反应炉外，其他设备主要是冷换设备。因此具 有规模较小、投资省和控制系统简单的优点。

三、堵塞问题

（一）腐蚀物堵塞，由于硫回收装置生产过程中酸性介质贯穿整个管道系统，造成管壁腐蚀形成FeS、FeS03、FeS04 等腐蚀物。腐蚀物混入液硫中形成灰黄色的凝结物，凝结物质地坚硬在管道中聚集造成管道堵塞，管道堵塞后很难疏通。

（二）液态硫固化堵塞，来自于各级硫冷凝器的液态硫磺在流向液硫池的途中，由于管道伴热温度不足引起液硫固化，从而导致管线堵塞。

（三）伴热蒸汽、冷凝水温度不够造成堵塞，如果装置管线中的冷凝液没有及时排净或蒸汽伴热不足，温度不够，造成管线堵塞。

四、堵塞部位及处理

（一）工艺气管线上的各个排气口和排液口，用于装置的开停车、检修或间歇式排放的常闭管口，由于不经常使用，容易发生凝液冷冻、腐蚀物聚集、硫蒸气凝结等引起堵塞现象。

处理：采取有效的伴热保温措施，定期进行排放疏通。

（二）各换热器管程，在开车过程中，因管道内固态硫未完全融化，或腐蚀物脱落结块，被带入换热器的管程中，导致管程堵塞。

处理：准备开车前要充分升温，同时密切关注系统压力，保证压力在可控范围内。也可突然加大风量吹扫，用高压将堵塞物疏通，然后恢复正常值。

（三）液硫管线，从各个液硫储槽出来的液体硫磺通过液硫管线流向液硫池，液体硫磺的粘度在温度过高或过低时都会影响其流动性。发生堵塞现象，不能正常排硫。

处理：为保证液硫具有较好的流动性，防止管线中发生硫磺积聚堵塞。所有液硫管线采用蒸汽夹套管，用150℃左右的饱和低压蒸汽伴热，从液硫储槽到液硫池的液硫管线要有10度左右的斜度，确保液体硫磺能够自流到液硫池，夹套管线不宜太长，每6m 左右需用分段法兰连接，管线分段法兰之间的夹套蒸汽跨接要遵循高进低出的原则，也就是蒸汽从高点进入，从低点排出，以防凝液积存，影响管线温度。

（四）尾气管线，硫回收单元产生的尾气送至锅炉燃烧处理，整个管线长600米，尾气中含有水蒸气、硫化氢和二氧化硫。在输送过程中水蒸气冷凝，与硫化氢和二氧化硫形成酸液，使碳钢管道和阀门腐蚀，产生碎屑。尾气中携带的少量单质硫液滴，输送过程中若尾气温度低于120℃，液硫混合碎屑结晶，造成尾气管线堵塞，尾气管线压降增加，影响硫回收装置正常运行。

处理：在硫回收装置后增加一套氨法脱硫装置，将尾气中的硫化氢和二氧化硫进行吸收，防止腐蚀。同时整个尾气管线采用伴热夹套，开车前提前将尾气管线伴热投用，保证足够的温度，停车时，尾气管线伴热不能立刻停掉，要继续投用48h以上，同时尾气管线要及时吹扫，防止冷凝堵塞。

五、总结

堵塞是硫回收装置中普遍存在的问题，发生频率较高，成为了影响硫回收装置正常运行的一个突出问题。为使硫回收装置长期稳定运行，预防堵塞至关重要。了解堵塞问题的根源，做好设备管线的伴热保温 ，对容易发生堵塞的部位采取有效的预防措施，进而避免堵塞现象的发生，大大减少了开停车次数，保证了装置的长期稳定运行。

参考文献：

[1]李金纳、张鲁玉、袁三军.硫回收尾气处理技术改造[J].山西化工.，2013，33（3）：14-16.

[2]张文案、杜创阳、张保华.对硫回收工序存在的问题分析及改进[J].煤化工.2004，112（3）：50-52

[3]吴义琴.煤制甲醇克劳斯硫回收装置运行情况总结[J].化工生产与技术.2013，20（4）：47-49

作者简介

赵进省，1983年7月，男，河南省濮阳市，河南能源集团中原大化公司，助理工程师，本科，生物工程。