陳燕忠 張紅兵 史開琴 陳 廳 李嘉龍

(黔西縣黔希煤化工投資有限責任公司，貴州畢節(jié)，551500)

黔希煤化工WSA硫回收裝置用于處理合成氣中脫出的H2S，屬于環(huán)保裝置，其二氧化硫轉(zhuǎn)化率達99.3%，氣體中約99.3%硫得到回收。可處理濃度為2%—60%的酸性氣，尾氣排放二氧化硫含量小于400mg/m3,不需要增加尾氣吸收裝置，達到了GB31573-2015《無機化學工藝污染物排放標準》排放要求。

1 WSA硫回收裝置工藝流程簡介

硫回收工藝流程是將氣化裝置來的酸性氣、凈化裝置變換工段來的酸性氣和低溫甲醇洗工段來的酸性氣作為原料，在焚燒爐過氧燃燒生成SO2工藝氣，工藝氣進入SO2轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化成SO3，在WSA冷凝器的垂直玻璃管內(nèi)，氣態(tài)的硫酸被空氣冷凝，生產(chǎn)出濃度為98%的成品硫酸，同時副產(chǎn)429℃、4.2MPa(g)過熱蒸汽。

2 硫回收穩(wěn)定運行中常見問題及措施

2.1 負荷高低對裝置的影響

2.1.1 系統(tǒng)負荷低時轉(zhuǎn)化爐床層溫度高

2.1.1.1 原因

在系統(tǒng)負荷低時，為保證爐膛溫度、產(chǎn)品酸濃度，系統(tǒng)會盡量減少燃燒空氣用量同時減少燃料氣投用量，此時副產(chǎn)蒸汽量小同時轉(zhuǎn)化爐空速小，轉(zhuǎn)化爐床層熱量不能及時帶走，出現(xiàn)轉(zhuǎn)化爐溫度較高。

2.1.1.2 處理措施

(1)在能保證轉(zhuǎn)化爐入口溫度的條件下盡量讓工藝氣走焚燒爐出口換熱器主路，適當關小汽包排污，同時可稍降汽包壓力，使汽包產(chǎn)相對較多蒸汽，讓蒸汽將轉(zhuǎn)化爐床層熱量帶走。(2)若酸產(chǎn)量太過低則投用燃料氣，加大助燃空氣用量，以保證爐膛溫度、保證轉(zhuǎn)化爐空速，使轉(zhuǎn)化爐各床層溫度保持在設計范圍。(3)氣化適當摻燒高硫煤，以提高硫回收負荷，同時避免長時間低負荷摻燒燃料氣使酸濃度降低，加快工藝設備和管道的腐蝕。

2.1.2 系統(tǒng)負荷高時焚燒爐爐膛、轉(zhuǎn)化爐床層溫度、副產(chǎn)蒸汽溫度過高

2.1.2.1 原因

(1)系統(tǒng)硫含量高，焚燒爐內(nèi)的燃燒熱多、熱風機滿負荷風量仍不能滿足系統(tǒng)需要，導致爐膛溫度不能及時帶走造成焚燒爐爐膛溫度過高。(2)焚燒爐出口換熱器換熱能力有限，轉(zhuǎn)化爐入口溫度過高床層反應劇烈；風量不能繼續(xù)加大空速不匹配、床層溫度不能及時帶走；副產(chǎn)蒸汽溫度也很高給床層降溫效果相對變差，導致轉(zhuǎn)化爐床層超溫。(3)系統(tǒng)負荷高，系統(tǒng)整體溫度高，降溫鍋爐水閥全開，加入冷卻水量不滿足工況，副產(chǎn)中壓蒸汽溫度過高。

2.1.2.2 處理措施

(1)確認MF/甲醇停用、燃料氣停用，并將現(xiàn)場界區(qū)手閥關閉。(2)降低助燃空氣溫度使其進入焚燒爐溫度降低。(3)增大冷、熱風機負荷，當風機負荷加得比較大不能再往上加時，可以投用MF/甲醇管道上的儀表風來增加爐膛流速和轉(zhuǎn)化爐空速來帶走熱量。(4)降低汽包壓力，讓汽包產(chǎn)出更多蒸汽帶走轉(zhuǎn)化爐床層熱量，同時增大蒸汽管道上降溫鍋爐水與蒸汽的壓差補入更多鍋爐水為副產(chǎn)蒸汽降溫。(5)可以適當減少汽包排污，讓汽包更多產(chǎn)蒸汽來帶走床層熱量。(6)氣化適當摻燒低硫煤，避免系統(tǒng)超負荷運行。

2.2 運行過程中玻璃管易損壞

2.2.1 原因

玻璃管冷凝器兩側(cè)壓差控制閥為手動控制，當熱風機跳機時，玻璃管兩側(cè)壓差容易高，使玻璃管損壞。

2.2.2 處理措施

當熱風機跳機時，應及時開大壓差控制閥，同時應增加熱風機跳車聯(lián)鎖壓差控制閥自動打開和冷風機自動降頻運行。

2.3 排放尾氣酸霧超標

2.3.1 原因

(1)X2391(硅油氣化裝置)用的燃料氣為深冷分離的甲烷，且從甲烷壓力控制閥后導淋引管，其燃料氣量易受到管網(wǎng)壓力波動影響，造成X2391溫度過低或過高，引起酸霧超標。(2)在系統(tǒng)開停時波動較大,X2391溫度波動大，酸霧易超標。(3)轉(zhuǎn)化爐床層溫度達260℃、轉(zhuǎn)化爐出口達200℃時，X2391未正常投用。(4)玻璃管損壞，冷空氣將酸霧吹出。

2.3.2 處理措施

(1)生產(chǎn)中，控制燃料氣管網(wǎng)壓力的崗位發(fā)現(xiàn)燃料氣壓力波動要及時告訴硫回收崗位，同時深冷崗位在調(diào)節(jié)外送甲烷時要及時和硫回收崗位溝通且避免大幅度調(diào)節(jié)。(2)酸霧控制器為一開一備，若A運行但其溫度不在指標范圍而B溫度在指標范圍，可將A切換到B運行，崗位及時調(diào)整A溫度。(3)停車時將燃料氣管道引管改到深冷甲烷壓力控制閥前導淋來減小燃料氣管網(wǎng)壓力波動的影響，使X2391工況平穩(wěn)。(4)控制好酸霧控制器溫度和及時調(diào)整酸霧控制器硅油加入量，并嚴格遵守開車時轉(zhuǎn)化爐床層在260℃，轉(zhuǎn)化爐出口溫度在200℃前正常投用酸霧控制器；停車時轉(zhuǎn)化爐床層低于260℃、其出口溫度低于200℃再停酸霧控制器。(5)控制好酸冷凝溫度，避免溫度過高，硫酸冷凝效果差。(6)若出現(xiàn)玻璃管破，則在滿足生產(chǎn)條件下，適當提高玻璃管兩側(cè)壓差，減少酸側(cè)往風側(cè)漏。

2.4 設備管道易腐蝕發(fā)生泄漏

2.4.1 原因

(1)由于硫酸對工藝設備管道具有腐蝕性，正常運行期間，轉(zhuǎn)化爐出口溫度偏低，有液態(tài)硫酸造成設備腐蝕。(2)在開停車過程中，由于投用燃料氣，使硫酸濃度降低，加劇設備腐蝕。(3)停車時未徹底掃硫，系統(tǒng)溫度降低后酸冷凝在設備上，腐蝕設備。(4)氮氧化物生成，生成稀硝酸，腐蝕設備管道。

2.4.2 處理措施

(1)控制好轉(zhuǎn)化爐出口溫度，避免液態(tài)硫酸生成腐蝕管道，煙囪酸霧控制合格避免腐蝕煙囪。(2)開停車過程中，嚴格按照操作要求，盡量縮短開、停時間，避免長時間燃燒燃料氣而使酸濃度降太低。(3)長期停車嚴格執(zhí)行掃硫程序。(4)生產(chǎn)中盡量提高硫酸濃度和降低硫酸溫度，并將焚燒爐溫度控制在1000℃左右，降低氮氧化物生成，這樣就可以降低酸對管道的腐蝕。

2.5 MF管道易超壓

2.5.1 原因

MF是根據(jù)乙二醇工況定期投用，而MF中亞硝酸甲酯在3.5%左右，其沸點-12℃，再加上其停用時凈化和乙二醇的閥門均關閉，隨著環(huán)境溫度升高，氣化的亞硝酸甲酯引起管道超壓。

2.5.2 處理措施

(1)將管道壓力設置0.5MPa壓力高報警，當壓力出現(xiàn)高報時，崗位人員進行報警確認，及時將進焚燒爐閥門打開，將壓力卸掉。(2)在乙二醇關閉閥門后，進焚燒爐閥門常開或進焚燒爐閥門關閉而乙二醇外送閥門常開。 (3)增設23PI0202壓力高聯(lián)鎖開23XV4011，將管道壓力卸到焚燒爐。

3 結(jié)語

通過對黔?；SA硫回收裝置運行過程中出現(xiàn)問題的總結(jié)分析，發(fā)現(xiàn)負荷高低對裝置的影響、運行過程中玻璃管易損壞和排放尾氣酸霧超標等問題，有針對性地提出防范措施，并取得以下成效：(1)可以實現(xiàn)系統(tǒng)負荷低至20%左右運行時，轉(zhuǎn)化爐床層溫度在控制要求范圍內(nèi)。(2)系統(tǒng)負荷在130%左右時，焚燒爐、轉(zhuǎn)化爐和副產(chǎn)中壓蒸汽溫度在控制要求范圍內(nèi)。(3)通過適當提高玻璃管兩側(cè)壓差，有3根玻璃管損壞時，負荷不大于95%的情況下，酸霧指標仍合格。