提高采收率的相关技术对策

唐作纲

[摘 要]本文为了提高总硫回收率，提出了稳定酸性气组分，优化制硫炉温度，控制反应器床层的温度，优化冷凝冷却器温度，严格控制加氢量，提高尾气贫液量等措施，提高硫磺回收率至99.6%以上才能满足达标排放。

[关键词]提高；总硫；回收率

中图分类号：X742 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0271-01

一、稳定酸性气组分

稳定的酸气组成是提高H2S反应转化率、实现装置最大收率的基础和前提。目前，胜利油田石油化工总厂酸性水量不稳定、酸性水中硫化物及氨盐浓度变化较大，尤其是上游焦化装置送来的酸性水，使得酸性水汽提很难保持一个稳定、良好的状态。针对以上情况，认真分析酸性水汽提单元的运行工况，在原料水不稳的情况下，一部分净化水打循环，以保证汽提塔进料平稳，同时，摸索低处理量下合适的工艺条件，将酸性气中夹带氨氮、水气降到最低，提高酸水汽提装置酸性气质量。其次，再生单元酸性气的组成决定于上游装置的运行情况。如果上游装置运行不平稳，会带来大量的烃类、醇胺类溶剂、二氧化碳，给硫回收造成很严重的冲击。

二、优化制硫炉温度

在Claus反应中，当炉气中硫化氢与二氧化硫的摩尔比为2：l时，硫化氢转化为硫的平衡转化率与温度的关系如图1所示。在温度高于约600℃时，温度升高硫化氢的平衡转化率会提高。在常规Claus+SCOT尾气处理装置中，预热后的酸性气直接进入燃烧炉发生Claus反应，燃烧炉内温度高于600℃。在此情况下，Claus反应是吸热反应，所以升高温度有利于气态单质硫的生成。但并不是温度无限升高，燃烧炉中硫化氢的平衡转化率就会无限接近100%。在燃烧炉内温度为1200℃左右时，硫化氢的平衡转化率大约为65%；温度为1482℃时，硫化氢的平衡转化率约为78%左右，如温度继续升高，平衡转化率不再会有很大的提高，反而会对设备的安全运行带来危害，所以控制燃烧炉温度在1200℃ （火焰区），这样对反应是有利的，可以促进反应向正反应方向进行。

三、控制反应器床层的温度

根据催化转化生成硫在高温（高于550℃）下为吸热反应，升温对反应有利，低温（低于550℃）下为放热反应，降低温度时对反应有利，150～200℃时转化率最高。为防止硫磺冷凝在催化剂上，反应温度一般控制在210～350℃[4]。但在实际生产中，由于酸气组分和压力的变化，极易导致处理量和配风量发生变化，反应器入口温度产生波动，出现转化器入口高温掺合阀的开度根据床层温度的变化全开或全关，在全开时阀芯处有硫磺和杂质阻挡，入口温度不一定能有效提升，全关时又极易高温损坏阀芯，生产较难控制，床层温度受影响很大，过程气CS2和COS水解反应变差，导致硫磺收率下降。如今两反应器入口温度调节阀全部由现场手动完成，尽可能减少对反应器床层温度的影响。

在操作过程中，要求班组将一转的床层温度提高到295～305℃之间，确保CS2和COS在一转中被转化成的H2S与SO2，进一步反应生成单质硫，被回收下来。一转床层温度控制应以提高装置的水解率、转化率为主，二转床层温度控制应以回收硫磺为前提，要求二转床层温度控制在225～235℃之间（如表1所示）。

四、优化冷凝冷却器温度。

液硫捕集器捕集效果畢竟有限，因此优化冷凝冷却器操作，通过控制其出口温度，加强其冷凝效果，从而大幅度削减尾气中的硫夹带就显得尤为重要[5]。实际操作中冷三出口温度有时变高，液硫捕集效果下降，尾气中硫磺增多，尾气炉负荷增大，甚至出现超温现象，操作上要在调整冷凝冷却器液位和压力后，控制冷三的出口温度145～151℃（如表2所示），在保证液硫的正常流动性条件下，最大限度捕集液硫。

五、严格控制加氢量

由于硫磺单元负荷变化较大，尾气加氢量需要随时变化。在调整过程中，为确保加氢反应效果，控制加氢反应器出口氢含量在2%以上。具体分析数据见表3所示。

六、提高尾气贫液量

目的是通过提高脱硫贫液量来增加脱硫效果。开工初期，贫液吸收效果好，尾气吸收塔贫液量一直控制较小，但是，随着贫液质量变差，需要考虑提高贫液的循环量来增加贫液吸收效果。调整过程中，我们将尾气胺液进吸收塔量由26t/h提高至32t/h，增加了吸收塔的吸收效果，保证了净化尾气中总硫<300%（质量分数）。

参考文献

[1] 刘雨晴.低温克劳斯脱硫工艺[J].扬子石油化工，2002，17（1）：58-61.

[2] 常宏岗，王荫砜.胺法脱硫、硫磺回收工艺现状及发展[J].石油与天然气化工，2002，31（增刊）：33-36.