硫磺精制工艺的进步综述

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1工艺管线改进方法

根据实际中发现的问题及现场变更，操作工与现场技术员在实践中不断对工艺进行改进与研究，现对工艺管线改进总结如下:管道、管件的选择本套硫磺精制装置在设计时考虑到原料流量较小，故采用夹套管中较小的夹套尺寸即：外套碳钢DN50Sch40、内套不锈钢DN25Sch80和外套碳钢DN80Sch40、内套不锈钢DN50Sch40，管道采用ASTMA312M/ASTMA106标准，管件采用ASMEB16.9/ASMEB16.11标准，弯头规格为1.5DN。外套管与内套管之间的距离仅有2～3mm，如果按照理论，套管之间流动的蒸汽可以通过。但是由于外套的材质为碳钢，在蒸汽介质间歇性的流动与停止，碳钢管内壁容易堆积铁锈，且随着蒸汽流动堆积在死角处，堵塞介质流动与蒸汽排凝，降低了蒸汽在工艺管线中的作用。所以在现场，施工人员利用测温器测量阀组的两端，发现温差有的高达20℃，致使部分硫磺浆料未熔堆积在管道内。经过现场技改与研究，解决上述问题的方法总结如下：

（1）选择管道时，尽量使外套管内壁与内套管外壁的间隙＞10mm；若间隙过小，就会容易产生杂质堆积的死角；

（2）考虑到硫磺的腐蚀性，内不锈钢管壁厚大于等于5mm；若壁厚过小，管道经过硫磺长时间的腐蚀容易出现裂纹，且操作工日常工作中，常用木锤敲打管道检查介质的流动，这也对管道造成一定的损坏；

（3）内不锈钢管件（三通、弯头等）宜采用对接焊形式而不是承插焊式；内不锈钢弯头若为DN≤40mm，也可考虑机械煨弯，其尺寸参照国家标准规范《GB50235-2010》。

2工艺的选择

流程本套装置原料的主要来源是三联合硫磺回收装置的产品，经由叉车运输至造粒包装厂房，经过硫磺储罐利用提升泵将原料输送至熔硫釜。6台硫浆提升泵基础标高为0.4m，输送硫浆至标高为9.5m处的设备法兰入口，之间须经过近20米的管道及20多个管件。如果室外温度偏低，介质中有大颗粒杂质或者上次残留在管道中的硫磺没有清理干净，极易造成管道的堵塞，且管件处死角的残留介质很难清洗彻底。这样不仅加大施工人员的工作量，也对设备运行不利。经过现场技改与研究，施工人员提出以下解决问题的方法：

（1）每次硫浆管道停止运行时，及时疏通清洗管道。虽然此方法保证了管道每次流动的通畅性，但需要大量的人工和水源。

（2）硫浆管道的标高高于设备法兰入口，取消硫浆泵。此方法未实践，这是利用自重的原理，减少硫磺浆料输送的路径。夹套阀组液硫自熔硫釜出，阀组设计紧凑，总宽度不超过1.5m，高度也不超过0.8m，所以阀组在预制安装时需要大量的管件。由图示中的阀组知，阀组底部的弯头处易形成死角，导淋阀安装的位置偏低，不利于及时排液；管件、仪表仪器过多，导致蒸汽流动性降低、硫磺堆积在管道内的可能性加大，易结成固体快硫磺。针对此问题，经过现场技改与实践，阀组改进方法如下：取消流量变送器（FT）阀组，进行现场控制流量；流量远程控制往往由于管道内硫磺的堵塞而无法实现；提高阀组高度0.2米，使导淋阀正常工作；仪表仪器制安保温防护罩，减少硫磺经过仪表后的温差；且防护罩也要做好保温措施。夹套间蒸汽的连接方式蒸汽联络管为DN15的无缝碳钢管，在阀门或断开的夹套管道前后的外套管上挖眼，直接与DN15的管道焊接。此连接方式缺点是极大的降低了蒸汽的作用，且不利于阀门的拆卸与蒸汽管道的更换。在之后的变更中，将原设计的不锈钢闸阀全部更换为不锈钢夹套球阀，蒸汽联络管之间采用法兰连接，蒸汽由管道的底部进入夹套阀门，不仅对经过阀门的硫磺温度有保证，也减少蒸汽经过外部环境的热量损耗。夹套球阀与管道之间的蒸汽通过法兰连接，方便夹套阀门的检修与蒸汽连接管的更换，且夹套管道如果出现泄露，通过法兰拆卸管节也极易找出漏点。

3总结

2万吨硫磺精制装置是国内首套装置，所以在设计与操作中的技术经验不够。但随着装置的长时间运行，操作工已大概了解其工作原理，并能根据十实际需要对现有的工艺流程进行改进。由于硫磺特殊的物理性能，其对温度的要求特别高，所以在之后的工艺变更中主要考虑硫磺原料的多少决定管道的直径，且根据陕北冬天寒冷的特点加强套管伴热措施，保证液硫的温度达到105℃～120℃，装置就能平稳运行。

作者：王巧峰 单位：陕西化建工程有限责任公司第三公司