硫磺裝置常見堵塞部位及其預(yù)防

姜春雨

摘 要：為了將硫磺生產(chǎn)過程中堵塞情況降到最低，同時(shí)也是為了使硫磺生產(chǎn)行業(yè)能夠獲得較好的發(fā)展，需要生產(chǎn)企業(yè)能夠掌握造成堵塞問題的成因，并根據(jù)這些問題采取相應(yīng)的措施。本文就硫磺生產(chǎn)過程中較常出現(xiàn)堵塞的位置以及與預(yù)防方式進(jìn)行了分析研究。

關(guān)鍵詞：硫磺裝置；故障；堵塞；預(yù)防

硫磺的生產(chǎn)制造受到科技的影響，已經(jīng)在很大程度上實(shí)現(xiàn)了高度的機(jī)械化。而在現(xiàn)階段的硫磺的生產(chǎn)制造中也開始使用專業(yè)的硫磺生產(chǎn)裝置，這種裝置在生產(chǎn)過程中往往會(huì)將干氣，或者在液化石油氣相應(yīng)的脫硫過程中的酸性氣體硫化氫轉(zhuǎn)變成硫磺，但相較于其他的物質(zhì)的生產(chǎn)，硫磺在生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出了較強(qiáng)的腐蝕性，更為重要的硫磺在完成成品制造的時(shí)候因?yàn)槠湮锢砟厅c(diǎn)在一百二十一攝氏度，所以容易在生產(chǎn)過程中發(fā)生堵塞的情況，并且這種堵塞情況也是影響硫磺生產(chǎn)行業(yè)正常發(fā)展的主要影響因素，針對(duì)于這種情況需要硫磺的生產(chǎn)單位以及相關(guān)的科研部門投入更大的關(guān)注力度，使這種情況得以解決。

1 硫磺生產(chǎn)工藝分析

經(jīng)過硫磺生產(chǎn)行業(yè)的長時(shí)間發(fā)展，在現(xiàn)階段硫磺的生產(chǎn)領(lǐng)域大多采用克勞斯硫磺生產(chǎn)技術(shù)。通過這些技術(shù)的使用能夠有效的將干氣以及酸性水汽提、液化石油氣在脫硫環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的大量酸性氣體轉(zhuǎn)變成硫磺，在這個(gè)過程中硫磺生產(chǎn)裝置首先會(huì)將酸性氣體導(dǎo)入到進(jìn)料罐中，并在進(jìn)料罐中完成分流工序，當(dāng)酸性氣體經(jīng)過了這道工序之后就會(huì)進(jìn)入到預(yù)熱器，再經(jīng)過預(yù)熱之后氣體就會(huì)直接導(dǎo)入到燃燒爐之中，由燃燒爐鼓風(fēng)機(jī)來的空氣經(jīng)空氣預(yù)熱器用蒸汽預(yù)熱后，進(jìn)入酸性氣燃燒爐，酸性氣燃燒配風(fēng)量按烴類完全燃燒和1/3硫化氫生成二氧化硫來控制，燃燒后高溫過程氣進(jìn)入管殼式余熱鍋爐并經(jīng)管殼式余熱鍋爐取熱生成1.0MPa飽和蒸汽后冷卻至350℃，再進(jìn)入一級(jí)冷凝冷卻器并經(jīng)一級(jí)冷凝冷卻器取熱生成0.3MPa飽和蒸汽后冷卻至170℃分離出液硫。過程氣經(jīng)一級(jí)摻合閥用爐內(nèi)高溫氣流摻合至所需溫度后，進(jìn)入一級(jí)轉(zhuǎn)化器，在催化劑作用下，硫化氫與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫磺。反應(yīng)后氣體經(jīng)二級(jí)冷凝冷卻器分離出液硫。過程氣經(jīng)二級(jí)摻合閥，用爐內(nèi)高溫氣流摻合至所需溫度后，進(jìn)入二級(jí)轉(zhuǎn)化器，在催化劑作用下，硫化氫與二氧化硫繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，生成硫磺。反應(yīng)過程氣經(jīng)三級(jí)冷凝冷卻器分離出液硫；經(jīng)三級(jí)冷凝冷卻器冷凝后的過程氣（即尾氣）再經(jīng)捕集器進(jìn)一步捕集硫霧后，進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)。自各硫冷凝器來的液硫經(jīng)硫封流入液硫槽，液硫釋放出的少量硫化氫用蒸汽噴射器抽送到尾氣焚燒爐。脫氣后的液硫經(jīng)液硫泵送至轉(zhuǎn)鼓成型機(jī)進(jìn)行成型，固體硫磺經(jīng)計(jì)量、縫袋后貯存在倉庫內(nèi)或直接銷售至廠外。

2 硫磺生產(chǎn)裝置中常見堵塞部位以及原因分析

2.1 經(jīng)常出現(xiàn)堵塞的部位

堵塞問題已經(jīng)成為了影響硫磺生產(chǎn)的主要干擾因素，在對(duì)這種情況進(jìn)行了大量研究分析之后，發(fā)現(xiàn)硫磺生產(chǎn)過程中最容易出現(xiàn)堵塞的部位包括以下的幾個(gè)部位：蒸汽夾套管道系統(tǒng)，酸性氣預(yù)熱器，余熱鍋爐，冷凝器，反應(yīng)器，儀表氣缸閥。

2.2 造成硫磺生產(chǎn)中堵塞的原因

2.2.1 酸性氣烴類含量過高。酸性氣烴類含量過高容易造成余熱鍋爐及冷凝器堵塞。當(dāng)干氣、液化石油氣脫硫及酸性水汽提等裝置操作不穩(wěn)時(shí)，酸性氣體組成變化，烴類含量超標(biāo)，這些多余的烴類在來不及調(diào)整風(fēng)量的情況下，產(chǎn)生大量的碳黑，從而形成綠色或黑色硫磺，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且堵塞余熱鍋爐及冷凝器管束。

2.2.2 套管夾部位伴熱情況不良。在進(jìn)行硫磺生產(chǎn)的過程由于主要的生產(chǎn)原材料是酸性氣體，為了能夠更好的促進(jìn)酸性氣體在生產(chǎn)裝置之中的流動(dòng)，這也就不可避免的在生產(chǎn)裝置之中出現(xiàn)各種大小不一、形狀以及功能各異的彎頭和補(bǔ)償器，而在實(shí)際生產(chǎn)過程中這些彎頭以及補(bǔ)償器就會(huì)成經(jīng)常出現(xiàn)堵塞的部位。并且，在目前的硫磺生產(chǎn)裝置之中還存在著一些伴熱效果不良的區(qū)域，使得管道堵塞的情況隨之加劇。

2.2.3 沒有嚴(yán)格遵守施工規(guī)范。在進(jìn)行硫磺生產(chǎn)裝置的安裝以及維修過程中，有時(shí)候會(huì)使管道內(nèi)部出現(xiàn)一些焊渣，或者部分鐵銹沒有清理干凈，這些情況都會(huì)在一定程度上造成管道的堵塞。詳細(xì)分析之下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，之所以出現(xiàn)這些情況很大程度上是因?yàn)榧夹g(shù)人員沒有按照相應(yīng)施工規(guī)范進(jìn)行安裝，更為嚴(yán)重的是，在現(xiàn)階段的施工之中有一部分施工人員為了施工簡便，甚至?xí)趭A套管施工之中偷工減料，只在管道兩邊加裝定位板，而在管道中間位置沒有安裝定位板，這就直接導(dǎo)致了管道內(nèi)部定位板之間的距離過大，使得酸性氣體在通過的時(shí)候出現(xiàn)分配不均勻的情況，進(jìn)而加劇了硫磺生產(chǎn)裝置堵塞的情況。

2.2.4 損性氣體之中氨含量太高。由于生產(chǎn)工藝的不同有時(shí)會(huì)在硫磺生產(chǎn)裝置中存在含量不一的氨，而如果在酸性氣體之中氨含量過高就會(huì)出現(xiàn)銨鹽堵塞管道的情況，根據(jù)大量實(shí)地勘查發(fā)現(xiàn)，在預(yù)熱管道還有氣體進(jìn)出口管道在維護(hù)、保養(yǎng)的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)厚度較大的白色結(jié)晶體。嚴(yán)重時(shí)將管束堵死。當(dāng)處理低硫原油時(shí)，由于酸性氣中H2S濃度低，負(fù)荷小，在氧氣過剩的情況下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3，SO3與反應(yīng)器內(nèi)的Al2O3催化劑反應(yīng)，生成硫酸鋁，硫酸鋁與氨反應(yīng)生成銨鹽，使催化劑失去活性，并導(dǎo)致反應(yīng)器堵塞。

2.2.5 酸性氣燃燒爐配風(fēng)不當(dāng)造成堵塞。開停工酸性氣燃燒爐配風(fēng)要適當(dāng)，一般控制爐的氧含量小于2%，氧含量高易使沉積硫燃燒，液硫變成黑色，配風(fēng)量不足，產(chǎn)生碳黑，堵塞爐管。

3 堵塞預(yù)防措施

3.1 設(shè)計(jì)方面

3.1.1 避免伴熱盲區(qū)。盡可能避免伴熱盲區(qū)，對(duì)不可能避免的伴熱盲區(qū)，可采用跨越管局部纏繞的方法。但對(duì)于波紋管補(bǔ)償器纏繞的跨越管不得阻礙波紋管補(bǔ)償器的伸縮。

3.1.2 少拐彎。對(duì)液硫管道要盡可能少拐彎，在拐彎處用三通加盲板，以便堵塞時(shí)拆卸疏通。硫池在平面允許的情況下，盡可能靠近液硫封罐布置。

3.1.3 選用大小法蘭。夾套閥門法蘭選用大小法蘭，不選用夾套法蘭，從根本上杜絕蒸汽內(nèi)漏到液硫中去，形成氣阻，堵塞管道。

3.2 施工方面

嚴(yán)格按照施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求施工，夾套管間隙要均勻，夾套管之間焊渣鐵銹要清理干凈，以保持蒸汽流通順暢。

3.3 操作方面

要把好酸性氣原料質(zhì)量關(guān)，烴類和氨含量要定期檢測，控制烴體積分?jǐn)?shù)小于4%，氨體積分?jǐn)?shù)小于2%，若兩者含量超標(biāo)，寧可緊急停工，也不要維持生產(chǎn)。另外，在操作中要勤聽勤看勤摸，聽各處聲音有無異常，看各處溫度壓力是否正常，查各處是否暢通，摸液硫管道系統(tǒng)是否有震動(dòng)，注意巡回檢查，把堵塞隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

結(jié)束語

在硫磺的實(shí)際生產(chǎn)過程中，能夠造成硫磺生產(chǎn)裝置出現(xiàn)堵塞的情況的影響因素較多，如果想從根本上解決這種情況，就需要硫磺生產(chǎn)單位能夠根據(jù)堵塞的具體癥狀進(jìn)行有針對(duì)性的分析。與此同時(shí)還需要硫磺生產(chǎn)單位能夠充分嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，最大限度的保證硫磺的生產(chǎn)能夠按照標(biāo)準(zhǔn)的施工規(guī)范進(jìn)行。

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