吳同

摘要：針對(duì)硫磺回收裝置加氫催化劑超前硫化，在簡述硫磺回收裝置技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)超前硫化操作流程、要點(diǎn)、優(yōu)勢和難點(diǎn)進(jìn)行深入分析，為這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用提供參考，使超前硫化技術(shù)發(fā)揮應(yīng)有作用效果，確保后續(xù)反應(yīng)過程順利完成。

關(guān)鍵詞：硫磺回收裝置；加氫催化劑；預(yù)硫化；超前硫化

在硫磺回收裝置當(dāng)中，加氫催化劑具有重要作用，其硫化效果決定了后續(xù)各項(xiàng)反應(yīng)能否順利完成，過去常用的預(yù)硫化已無法滿足實(shí)際要求，需要適時(shí)引入超前硫化技術(shù)，提高加氫催化劑硫化效率。

1硫磺回收裝置技術(shù)特點(diǎn)介紹

（1）克勞斯制硫與尾氣加氫凈化相結(jié)合

其中，克勞斯引入在線加熱爐，而尾氣加氫單元安裝了在線加熱爐，提高了系統(tǒng)靈活性，使反應(yīng)器的升溫變得更加容易。燒嘴采用次化學(xué)燃燒模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，配以雙比例回路，對(duì)空氣及瓦斯的實(shí)際流量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證加熱爐始終處在理想狀態(tài)，即在提供熱量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氫，并且不會(huì)有炭黑等物質(zhì)產(chǎn)生。

（2）注入式燒氨

在反應(yīng)爐中，安裝有強(qiáng)度極高的燒嘴，專門用于燒氨，使酸性氣當(dāng)中，氨與烴類的雜質(zhì)均充分氧化。在焚燒爐、反應(yīng)爐及在線爐當(dāng)中，都設(shè)有火焰檢測裝置與可伸縮式的點(diǎn)火裝置，同時(shí)能借助光學(xué)溫度計(jì)，對(duì)反應(yīng)爐的實(shí)際溫度進(jìn)行測定，無論是點(diǎn)爐，還是引氣開工，都能達(dá)到全自動(dòng)化[1]。

（3）低溫加氫催化

對(duì)于加氫反應(yīng)器，其入口處溫度可以降至220℃，而尾氣加氫部分將具有良好性能，濃度為35%的甲基二乙醇胺作為吸收劑，通過兩級(jí)吸收和再生，使尾氣完成凈化處理后，硫化氫含量不超過標(biāo)準(zhǔn)要求，并降低裝置能耗。

（4）蒸汽抽射器

利用壓力為1.0MPa的蒸汽，進(jìn)行開、停工循環(huán)構(gòu)建。對(duì)加氫催化劑進(jìn)行預(yù)硫化的過程中，形成開工循環(huán)，這樣能減少在預(yù)硫化時(shí)產(chǎn)生的二氧化硫。

2加氫催化劑超前硫化

2.1操作流程

加氫催化劑超前硫化操作流程為：

（1）焚燒爐與反應(yīng)爐在升溫時(shí)，反應(yīng)器提前完成升溫過程，交叉回路及氫含量分析裝置開始投用，并在引氫氣后形成循環(huán)，為之后的預(yù)硫化做好準(zhǔn)備。

（2）進(jìn)入通酸性氣作業(yè)流程，向反應(yīng)器中引入酸性氣，由循環(huán)過程氣對(duì)酸性氣進(jìn)行稀釋，以此降低入口處硫化氫實(shí)際濃度。然后，床層開始升溫，使加氫催化劑發(fā)生硫化，經(jīng)化驗(yàn)分析，此時(shí)的硫化氫含量應(yīng)為1%左右。

（3）首次溫升穿過床層以后，對(duì)入口處溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以提高床層實(shí)際溫度，同時(shí)增大酸性氣引入流量，繼而增加硫化氫實(shí)際濃度，以達(dá)到更好的硫化效果。

（4）當(dāng)出口循環(huán)氣當(dāng)中硫化氫實(shí)際濃度超過1%以后，再次增加床層實(shí)際溫度，開始深度硫化。如果入口和出口處硫化氫實(shí)際濃度達(dá)到平衡，則說明已經(jīng)完成了硫化過程，也可根據(jù)床層是否有溫升來判斷硫化過程是否結(jié)束。

（5）在確認(rèn)硫化過程完成以后，不再引入酸性氣，將這條管線使用氮?dú)膺M(jìn)行置換，再將設(shè)于管線兩端的閥門關(guān)好，通過盲板設(shè)置實(shí)現(xiàn)隔離。不斷提高氫氣實(shí)際含量，到5%為止，同時(shí)保持在這一水平，為引尾氣的開工做好準(zhǔn)備[2]。

2.2超前硫化

（1）在超前硫化操作過程中，克勞斯還沒有開始工作，此時(shí)向裝置內(nèi)引入酸性會(huì)有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要預(yù)防酸性氣產(chǎn)生泄漏，進(jìn)入其它單元。

（2）在超前硫化過程中，應(yīng)確保循環(huán)氣始終處在無氧的條件，只有這樣才能達(dá)到理想的硫化效果。

（3）硫化時(shí)，在循環(huán)氣中，氫的含量與急冷水pH會(huì)明顯下降，此時(shí)應(yīng)使用分析裝置進(jìn)行測定，對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)予以嚴(yán)格控制。

（4）如果循環(huán)氣中沒有硫化氫，則催化劑不能在高溫環(huán)境下和還原介質(zhì)發(fā)生接觸，否則將對(duì)催化劑活性造成影響。

（5）考慮到通過酸性氣的引入來實(shí)現(xiàn)硫化，故對(duì)循環(huán)氣和酸性氣實(shí)際流量提出了很高要求，必須予以嚴(yán)格控制，避免循環(huán)氣當(dāng)中有高濃度酸性氣導(dǎo)致催化劑發(fā)生飛溫。

2.3優(yōu)勢與難點(diǎn)

2.3.1優(yōu)勢

因焚燒爐與反應(yīng)爐有很高的溫度，需要很長一段時(shí)間用來升溫，采用超前硫化，可以使兩者的升溫同時(shí)進(jìn)行，以此將開工時(shí)間減少至少24h。如果借助克勞斯單元的尾氣進(jìn)行預(yù)硫化，則要在開始引入酸性氣以后實(shí)施，在預(yù)硫化過程中，應(yīng)對(duì)反應(yīng)爐的配風(fēng)進(jìn)行降低，導(dǎo)致硫回收率降低，使二氧化硫?qū)嶋H排放量明顯增加。從生產(chǎn)能力為100kt/a的回收裝置角度講，超前硫化可降低近50t的二氧化硫?qū)嶋H排放量。此外，超前硫化還不會(huì)受到其它組分的干擾，僅需酸性氣的組分達(dá)到穩(wěn)定，就能實(shí)現(xiàn)深度控制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，超前硫化實(shí)施后，能節(jié)省12t左右的燃料，節(jié)約40000kW左右的電能[3]。

2.3.2難點(diǎn)

利用克勞斯單元的尾氣進(jìn)行預(yù)硫化的過程中，酸性氣要經(jīng)過一段時(shí)間的高溫焚燒，這樣可以去除掉氨和烴類物質(zhì)，使酸性氣變得更為純凈，所以對(duì)酸性氣不會(huì)有很高的要求，但超前催化則完全不同，它對(duì)酸性氣提出了極高的要求。利用克勞斯酸性氣進(jìn)行預(yù)硫化的過程中，反應(yīng)爐實(shí)際配風(fēng)比正常情況下的生產(chǎn)值低很多，對(duì)循環(huán)氣的控制，即使其處在無氧的條件下，較為容易。但在進(jìn)行超前硫化的過程中，因克勞斯單元處在升溫的過程當(dāng)中，其尾氣當(dāng)中含有較多的氧，想要使加氫單元保持在無氧條件下較為困難。

3結(jié)束語

在酸性氣的組分純凈度可以達(dá)到要求的基礎(chǔ)上，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和操作優(yōu)化，可以做到超前硫化，減少開工時(shí)間與開工過程中的二氧化硫?qū)嶋H排放量，并起到節(jié)約資源和能源的作用。在超前硫化過程中，于投料之前將酸性氣引入裝置的內(nèi)部，會(huì)有一定安全風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)必須加強(qiáng)氣密保護(hù)，避免酸性氣發(fā)生泄漏，進(jìn)入其它單元。超前硫化對(duì)實(shí)際操作提出了很高要求，包括保持無氧條件、氫氣含量、循環(huán)氣實(shí)際流量、酸性氣實(shí)際流量。此外，對(duì)于催化劑，是否可以保持高效運(yùn)行，除了和催化劑自身性能有關(guān)，還和后續(xù)操作有十分緊密的關(guān)系。對(duì)催化劑進(jìn)行有效硫化，能充分激發(fā)其活性，使之后的加氫及水解都能平穩(wěn)進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

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[3]徐永昌，任建邦.汽油吸附脫硫煙氣引入硫磺裝置尾氣加氫單元運(yùn)行總結(jié)[J].齊魯石油化工，2011，39（01）：1-5+21.