硫回收装置的堵塞分析及解决方法

段玉涛

（江苏新世纪江南环保股份有限公司 江苏南京 210000）

【摘要】针对硫回收装置生产过程中经常遇到的堵塞问题，分析硫回收生产过程中发生堵塞的原因，指出各个容易发生堵塞的部位，以及堵塞可能造成的后果，提出预防措施。

【关键词】硫回收装置；堵塞；解决方法

堵塞成为影响硫回收正常生产的一个重要问题。本文对硫回收装置经常发生的堵塞问题进行分析，介绍容易发生堵塞的部位和预防措施。

1 堵塞的原因

（1）腐蚀物堵塞，由于硫回收装置生产过程中酸性介质贯穿整个管道系统，造成管壁腐蚀，形成FeS、FeSO3、FeSO4等腐蚀物，腐蚀物混入液硫中形成灰黄色的凝结物，凝结物质地坚硬在管道中聚集造成管道堵塞，管道堵塞后很难疏通。

（2）硫蒸气凝固堵塞，过程气中的硫蒸气进入较细的仪表管线，在低温状态下会凝结成固态硫磺，造成管线堵塞。

（3）液态硫固化堵塞，来自于各级硫冷凝器的液态硫磺在流向液硫池的途中，由于管道伴热温度不足引起液硫固化，从而导致管线堵塞。

（4）伴热蒸汽、冷凝水冻结堵塞，我公司所在地冬季温度在零下20°左右。如果装置管线中的冷凝液没有及时排净或蒸汽伴热不力，蒸汽凝液就会冻结成冰，造成管线堵塞。

（5）污垢堵塞，如果开车前吹扫不彻底，管道中遗留的尘垢以及因焊接留下的焊渣等导致的管道或阀门堵塞。这些污垢在管道中有阀门或仪表的地方聚集就会发生堵塞。

2 容易发生堵塞的部位和预防措施

（1）主燃烧室的各个管口，主燃烧室是生产硫磺的主要装置有超过60%的硫磺是在这里生产的，H2S与O2在这里燃烧生成硫磺。主燃烧室安装有火焰检测仪、视镜、差压表等仪表，管口会有大量的硫蒸气存在，这些硫蒸气在低温条件下会凝结成固体硫磺堵塞仪表管线，使仪表无法正常使用；另外，如果管口温度过高，也可能会对仪表造成损坏。措施：采用氮气进行连续吹扫是防止管道堵塞、保护仪表不受损坏的有效办法。

（2）工艺气管线上的仪表管线，工艺气管线的压力表、温度计，以及远传压力表、温度计，流量计等仪表及其连接管线，由于硫蒸气的存在，很容易发生硫蒸气凝结堵塞。措施：需要有充足的蒸汽伴热并做好保温，以防堵塞影响仪表正常工作。

（3）蒸汽管线上的仪表管线，蒸汽管线上仪表连接线内的水蒸气在遇到低温时就会凝结成水，如果冷凝水积聚在仪表管线中，在温度低于0 ℃时就会冻结成冰，导致仪表管线堵塞。措施：仪表安装位置朝上，确保管线中的凝液能自流回主管线并对仪表及其管线进行蒸汽伴热或电伴热。

（4）工艺气管线上的各个排气口和排液口，用于装置的开停车、检修或间歇式排放的常闭管口，由于不经常使用，容易发生凝液冷冻、腐蚀物聚集、硫蒸气凝结等引起的堵塞现象。措施：采取有效的伴热保温措施。

（5）工艺气管线上的N2吹扫管线，在酸性气的进气管线上的氮气吹扫管线，是用于开停车时吹扫酸性气的。酸性气体进入吹扫管线会发生腐蚀，形成腐蚀物聚集，并且酸性气中还有可能存在硫雾凝结（H2S→H2+S），致使管线堵塞。措施：从氮气管线上的止逆阀到与工艺气管线的连接处，采取伴热保温措施。

（6）酸性气管线上的降温蒸汽管線，在进入主燃烧室的酸性气管线上有一条蒸汽管线，当装置处于热备状态时用来进行蒸汽降温，以防燃烧器内的温度过高损坏炉体衬里。措施：从蒸汽降温管线的止逆阀和旋塞阀开始到与工艺气管线的连接处，要采取有效的伴热保温措施，并且使止逆阀到连接点的距离尽可能短；保证有足够的热量不让硫蒸气凝结。

（7）工艺气管线上的灭火氮气管线，装置停车时，如果管道或硫冷凝器中留存着硫磺，通入的吹扫空气在温度达到270 ℃时，就会与硫磺剧烈反应，引发硫磺燃烧，在两级普通克劳斯反应器工艺气入口和超级克劳斯反应器的出口工艺气管线上各连接着一条氮气管线，这时急需通入氮气进行灭火降温。降温管线和灭火N2管线都是在特殊工况下才发挥作用，这两条管线都有可能发生腐蚀物聚集或硫蒸气凝结堵塞，一旦堵塞就会导致设备超温和损坏，措施：从氮气灭火管线的止逆阀和旋塞阀开始到与工艺气管线的连接处，要采取有效的伴热保温措施，灭火管线上的止逆阀和手阀要采用蒸汽夹套阀，阀后到过程气管线之间采用蒸汽夹套管，保证有足够的热量不让硫蒸气凝结。

（8）在线分析仪探针，在第三硫冷凝器的出口工艺气管线上，有一个H2S/SO2分析仪，用来分析过程气中H2S和SO2的比值，是在线调节上游氧气与酸性气配比的重要依据，连接在分析仪与工艺管线之间的采样探针管线一旦堵塞，分析仪就无法准确测量过程气中的H2S/SO2。措施：连接在分析仪和工艺管线之间的探针管线必须采用蒸汽夹套伴热，并且用绝热材料做好保温，保证分析仪的正常运行。

（9）取样阀，在超级克劳斯硫磺回收装置中，由于过程气中含有硫蒸气和酸性介质，需要采用特殊的柱塞式取样阀，防止硫蒸气凝结或腐蚀物聚集造成堵塞。措施：取样阀要尽量靠近工艺管线安装，当阀门处于关闭位置时，阀柱能够完全进入工艺管线，取样阀安装时要向下倾斜10°左右。这样安装取样阀的连接处就不会被硫磺堵塞。

（10）液硫管线，从各个硫冷凝器出来的液体硫磺通过液硫管线流向液硫池，液体硫磺的粘度在温度过高或过低时都会影响其流动性。为保证液硫具有较好的流动性，防止管线中发生硫磺积聚堵塞。措施：所有液硫管线必须采用蒸汽夹套管，用150 ℃左右的饱和低压蒸汽伴热，从硫冷凝器到液硫池的液硫管线要有10°左右的斜度，确保液体硫磺能够自流到液硫池，在所有改变方向的地方采用法兰十字头连接，并且在十字头的开口法兰部位要留有足够的空间，一旦发生堵塞可以打开法兰进行疏通，夹套管线不宜太长，每6 m左右需用分段法兰连接，管线分段法兰之间的夹套蒸汽跨接要遵循高进低出的原则，也就是蒸汽从高点进入，从低点排出，以防凝液积存。

堵塞是硫回收装置中普遍存在的问题，常常影响装置的正常运行。预防堵塞至关重要，了解堵塞的根源，做好设备管线的伴热保温，对容易发生堵塞的一些环节和部位采取有效的预防措施，就能避免堵塞的发生，保证装置的正常运行。