李腾，王辉
［新能凤凰（滕州）能源有限公司，山东 滕州277527］
［摘 要］ 新能凤凰（滕州）能源有限公司20 kt/a硫回收系统采用三级克劳斯串一级超级克劳斯硫回收工艺，2013年12月投运。在克劳斯硫回收系统5 a多的运行过程中，出现过困扰其长周期运行的多个难题，包括酸性气燃烧炉使用液化气点火效果不理想、酸性气燃烧炉发生炉壁烧穿事故、副产中压蒸汽外送困难、伴热后蒸汽余热大量浪费、停车后克劳斯反应器催化剂床层易“飞温”、 系统压力高等。通过实施一系列的技术改造和工艺优化，上述问题逐一得到解决，实现了硫回收系统的平稳运行，为公司的节能降耗和环保达标做出了积极的贡献。
［关键词］ 克劳斯硫回收系统；酸性气燃烧炉点火方式；酸性气燃烧炉炉温；副产中压蒸汽外送；保温蒸汽余热利用；催化剂床层“飞温”；系统压力；优化改进
［中图分类号］ TQ223.12+1［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）04-0034-03
1 克劳斯硫回收系统概况
新能凤凰（滕州）能源有限公司（简称新能凤凰）20 kt/a硫回收系统（2×360 kt/a甲醇装置共用20 kt/a硫回收系统）采用三级克劳斯串一级超级克劳斯硫回收工艺，于2013年12月投运，至今已持续运行5 a多，系统负荷不断提升，液硫产量由最初的10.3 t/d提升至目前的33.2 t/d。本硫回收系统设计硫磺产能20 kt/a，目前仍处于低负荷运行状态，主要原因是新能凤凰气化装置采用低硫煤，净化系统来的酸性气中的H2S浓度约23%，与设计值差距较大。
克劳斯硫回收系统生产的硫磺主要以液硫形式出售，液硫合格品执行标准《工业硫磺 第2部分：液体产品》（GB/T 2449.2—2015）；另外，据市场需求也可将部分液硫送往硫磺造粒系统生产固体硫磺，固体硫磺合格品执行标准《工业硫磺 第1部分：固体产品 》（GB/T 2449.1—2014）。
在克劳斯硫回收系统5 a多的运行过程中，出现了困扰其长周期运行的多个难题，通过一系列的技术改造和工艺优化，系统最终实现了平稳运行，以下对多年来克劳斯硫回收系统的优化改进作一总结。
2 运行中存在的问题及优化改进
2.1 酸性气燃烧炉点火改用燃料气
2.1.1 酸性气燃烧炉原点火方式存在的问题
克劳斯硫回收系统酸性气燃烧炉点火原设计采用液化气点火，点火成功并燃烧稳定后再逐渐改用工厂燃料气（甲醇装置燃料气管网燃料气）。点火时，先将液化气引至界区自调阀前，接着控制室点击主燃烧炉点火按钮，酸性气燃烧炉氮气置换程序即自启动，置换5 min后，点火枪插入，进主烧嘴的空气切断阀打开供给助燃空气，然后液化气进主烧嘴切断阀打开，点火枪打火；一般5 s内应点火成功，否则燃烧器脱扣跳闸，需重新进行点火。但实际生产中发现，液化气点火效果不太理想，需多次点火才能稳定燃烧，切换为工厂燃料气的过程中易出现熄灭现象，不得不重新点火；此外，液化气价格高，液化气站安全管理要求高，每年的维护费用很高。
2.1.2 优化改进措施
甲醇装置燃料气管网燃料气，主要为氢回收系统尾气、甲醇膨胀槽闪蒸气，其气量大且较稳定，燃料气中主要含H2、CO、CH4等可燃气体（H2 32.28%、CO 29.89%、CO2 3.73%、N2 23.95%、CH4 3.69%、H2O 0.12%、Ar 6.34%），原设计进入火炬系统燃烧排放，存在资源的巨大浪费与环境污染，而此燃料气压力和热值均符合酸性气燃烧炉的用气要求，改用燃料气进行酸性气燃烧炉点火，成本上有很大的优势。实际生产情况表明，酸性气燃烧炉点火改用燃料气后，点火一次成功率极高，且燃烧稳定后不用再进行燃料气的切换，消除了燃烧炉熄灭的风险。
2.2 酸性气燃烧炉炉温指标调整
2.2.1 原工艺设计及存在的问题
变换系统来的汽提气送入酸性气燃烧炉（酸性气燃烧炉主要用于处理低温甲醇洗系统酸性气，同时处理变换汽提气）燃烧（2H2S+3O2===2H2O+2SO2；2H2S+SO2===2H2O+3S；4NH3+3O2===2N2+6H2O），原设计燃烧炉炉温控制在1 250～1 300 ℃，主要目的是促进变换系统来的汽提气中的NH3分解，若NH3分解不完全，大量残余的NH3“穿透”而进入燃烧炉下游的管线及设备，可能在酸性气中形成硫酸铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵、硫代硫酸铵等固体物质，附着在催化剂上引起 “堵塞”，导致系统阻力迅速上升。因此，酸性气中NH3的完全分解是影响系统平稳运行的重要环节。实际生产中，变换汽提气送入燃烧炉炉膛中下部，利用NH3和NOX的反应起到一定的脱硝作用，因此，酸性气燃烧炉维持过高的炉温没有意义，反而易加速炉壁耐火砖老化，缩短炉砖的使用寿命。2015年4月酸性气燃烧炉在1 250～1 300 ℃温度下运行时就出现过炉壁烧穿事故，当时距原始开车仅1.5 a。
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