Producția de sulf de-înaltă calitate începe cu materii prime curate. Tipul, conținutul și sursa de impurități din gazul acid exercită impacturi diferite asupra funcționării unităților de recuperare a sulfului și a produselor finite cu sulf. Impuritățile tipice includ hidrocarburi, CO₂, H2O și NH3. Controlul strict al acestor indicatori de impurități este o necesitate pentru a produce sulf de grad înalt-.
1. Solvenți hidrocarburi și amine
Antrenarea hidrocarburilor și a solvenților amine în gazul acid care intră în cuptor crește temperatura cuptorului, crește sarcina termică și stresul termic al cazanelor de căldură reziduală și necesită o alimentare mai mare cu aer de ardere. CO₂ și H₂O generate de combustie scad presiunea parțială a H2S și inhibă reacția Claus. Conținutul mai mare de hidrocarburi duce la creșterea-produsului COS și CS₂, reducând eficiența conversiei sulfului.
Fluctuațiile concentrației de hidrocarburi cauzează întârzierea distribuției aerului și deficiența locală de oxigen. Hidrocarburile grele, hidrocarburile aromatice și solvenții aminei crapă în condițiile lipsite de oxigen-pentru a forma depozite de carbon, care contaminează produsele cu sulf, înfundă paturile de catalizator, dezactivează catalizatorii și ridică căderea de presiune a sistemului. Blocajele severe în condiții de funcționare extreme pot declanșa opriri neplanificate și pot prelungi ciclurile de întreținere-carbonului.
Specificație de control: conținut de hidrocarburi în gaz acid Mai mic sau egal cu 3 vol%.
2. Dioxid de carbon (CO₂)
Ca componentă inertă, CO₂ reduce presiunea parțială a H₂S și temperatura flăcării cuptorului, stimulând generarea de COS și CS₂ în gazul de proces. Formarea sulfului organic este corelată pozitiv cu concentrațiile de CO₂ și hidrocarburi. Hidroliza incompletă a sulfului organic în secțiunea catalitică la temperatură joasă-va scădea simultan conversia unității de sulf și rata de recuperare a sulfului, făcând sulf de înaltă puritate de neatins.
3. Vapori de apă
Deși efectul său inhibitor este mai ușor decât amoniacul și CO₂, vaporii de apă modifică presiunea parțială a componentelor din interiorul reactoarelor și slăbește eficiența reacției Claus, reducând producția de sulf.
Nu este permisă intrarea vaporilor de apă în cuptor în condiții normale de funcționare. Aportul de apă-frontal-determină scăderea bruscă a temperaturii cuptorului, creșterea presiunii cuptorului și deteriorarea căptușelii refractare; Scurgerile de apă din cazanele de căldură reziduală au ca rezultat direct dezactivarea catalizatorului.
Specificații de control: conținut de vapori de apă în gaz acid: 2 vol% ~ 5 vol%.
4. Amoniac (NH₃)
Antrenarea amoniacului în materie primă are efecte negative severe:
①Cristale de sare de amoniu formează și blochează conductele și echipamentele frontale{0}}, împiedicând transportul gazelor acide;
②Produșii de ardere N₂ și H₂O reduc presiunea parțială a H₂S și rata de recuperare a sulfului;
③Arderea incompletă a amoniacului generează NOₓ. În condiții aerobe, NOₓ promovează conversia SO₂ în SO₃, formând cristale de sulfat care blochează condensatoarele în zonele cu temperatură joasă-, ridicând drastic căderea de presiune a sistemului și chiar forțând oprirea unității;
④Amoniacul reacționează cu catalizatorii de alumină pentru a-i dezactiva, în timp ce NOₓ accelerează coroziunea echipamentului și otrăvirea catalizatorului;
⑤Amoniacul se acumulează în soluția de amină SCOT, slăbind absorbția H₂S în absorbant și performanța de desorbție în regenerator.
Toate problemele de mai sus degradează eficiența totală de recuperare a sulfului. Specificații de control: Conținutul de amoniac în gazul de alimentare Mai puțin sau egal cu 3 vol%.
5. Metanol
Antrenarea metanolului este un punct cheie de control pentru unitățile de recuperare a sulfului din uzinele chimice pe cărbune. Gazul acid este predispus să transporte cantități mari de metanol în condiții de lucru fluctuante sau incidente anormale. Operatorii trebuie să ajusteze în timp util alimentarea cu aer de ardere pentru a evita precipitarea carbonului din cauza deficitului de oxigen, prevenind depunerile de carbon să contamineze sulful finit și să înfunde paturile catalitice.