Produkcja-wysokiej jakości siarki rozpoczyna się od czystych surowców. Rodzaj, zawartość i źródło zanieczyszczeń w kwaśnym gazie wywierają zmienny wpływ na pracę instalacji odzysku siarki i gotowe produkty siarkowe. Typowe zanieczyszczenia to węglowodory, CO₂, H₂O i NH₃. Ścisła kontrola wskaźników zanieczyszczeń jest koniecznością w przypadku produkcji siarki-wysokiej jakości.
1. Węglowodory i rozpuszczalniki aminowe
Porywanie węglowodorów i rozpuszczalników aminowych w kwaśnym gazie wpływającym do pieca podnosi temperaturę pieca, zwiększa obciążenie cieplne i naprężenia termiczne kotłów na ciepło odpadowe oraz wymaga większego dopływu powietrza do spalania. CO₂ i H₂O powstałe w wyniku spalania obniżają ciśnienie cząstkowe H₂S i hamują reakcję Clausa. Wyższa zawartość węglowodorów prowadzi do zwiększenia-produktów ubocznych COS i CS₂, zmniejszając wydajność konwersji siarki.
Wahania stężenia węglowodorów powodują opóźnioną dystrybucję powietrza i lokalny niedobór tlenu. Ciężkie węglowodory, węglowodory aromatyczne i rozpuszczalniki aminowe pękają w warunkach braku tlenu-, tworząc osady węgla, które zanieczyszczają produkty siarkowe, zatykają złoża katalizatorów, dezaktywują katalizatory i zwiększają spadek ciśnienia w układzie. Poważne blokady w ekstremalnych warunkach pracy mogą spowodować nieplanowane przestoje i wydłużyć cykle konserwacji związane z-spalaniem węgla.
Specyfikacja kontroli: Zawartość węglowodorów w kwaśnym gazie Mniej niż lub równa 3% obj.
2. Dwutlenek węgla (CO₂)
Jako składnik obojętny, CO₂ zmniejsza ciśnienie cząstkowe H₂S i temperaturę płomienia w piecu, zwiększając wytwarzanie COS i CS₂ w gazie procesowym. Tworzenie się siarki organicznej jest dodatnio skorelowane ze stężeniem CO₂ i węglowodorów. Niepełna hydroliza siarki organicznej w nisko-temperaturowej sekcji katalitycznej jednocześnie obniży jednostkową konwersję siarki i stopień odzysku siarki, przez co siarka o wysokiej-czystości stanie się nieosiągalna.
3. Para wodna
Chociaż jej działanie hamujące jest łagodniejsze niż amoniaku i CO₂, para wodna zmienia ciśnienie cząstkowe składników wewnątrz reaktorów i osłabia wydajność reakcji Clausa, zmniejszając produkcję siarki.
Podczas normalnej pracy do pieca nie przedostaje się para wodna. Woda-przedostająca się z przodu-powoduje gwałtowny spadek temperatury pieca, gwałtowny wzrost ciśnienia w piecu i uszkodzenie wykładziny ogniotrwałej; wyciek wody z kotłów na ciepło odzysknicowe bezpośrednio skutkuje dezaktywacją katalizatora.
Specyfikacja sterowania: Zawartość pary wodnej w kwaśnym gazie: 2% obj. ~ 5% obj.
4. Amoniak (NH₃)
Porywanie amoniaku do surowca ma poważne niekorzystne skutki:
①Kryształy soli amonowej tworzą się i blokują-czołowe rurociągi i urządzenia, utrudniając transport kwaśnego gazu;
②Produkty spalania N₂ i H₂O zmniejszają ciśnienie cząstkowe H₂S i stopień odzysku siarki;
③Niecałkowite spalanie amoniaku generuje NOₓ. W warunkach tlenowych NOₓ wspomaga konwersję SO₂ do SO₃, tworząc kryształy siarczanu, które blokują skraplacze w-strefach niskich temperatur, drastycznie podnosząc spadek ciśnienia w systemie, a nawet wymuszając wyłączenie jednostki;
④Amoniak reaguje z katalizatorami z tlenku glinu, dezaktywując je, podczas gdy NOₓ przyspiesza korozję sprzętu i zatruwanie katalizatora;
⑤Amoniak gromadzi się w roztworze aminy SCOT, osłabiając absorpcję H₂S w absorberze i wydajność desorpcji w regeneratorze.
Wszystkie powyższe czynniki pogarszają całkowitą skuteczność odzyskiwania siarki. Specyfikacja kontroli: Zawartość amoniaku w gazie zasilającym Mniej niż lub równa 3% obj.
5. Metanol
Pociąganie metanolu jest kluczowym punktem kontroli instalacji odzyskiwania siarki w zakładach chemicznych węgla. Kwaśny gaz może przenosić duże ilości metanolu w zmiennych warunkach pracy lub podczas nietypowych zdarzeń. Operatorzy powinni w odpowiednim czasie dostosować dopływ powietrza do spalania, aby uniknąć wytrącania się węgla na skutek niedoboru tlenu, zapobiegając w ten sposób zanieczyszczeniu gotowej siarki przez osady węglowe i zatykaniu złóż katalitycznych.