硫磺回收裝置在線(xiàn)分析系統配置情況

硫磺回收裝置在線(xiàn)分析系統的正確配置是優(yōu)化操作控制、提高硫磺收率和確保煙氣中排放的污染物濃度達到環(huán)保標準的必要手段。

圖1 新建硫磺回收裝置在線(xiàn)分析系統配置圖

⑴ 在進(jìn)酸性氣分液罐前的管線(xiàn)上需設置酸性氣在線(xiàn)分析儀，分析酸性氣組成，前饋調節進(jìn)燃燒爐80%的空氣量。酸性氣分析通常有兩種方案：一種是將酸性氣組成中H₂S、HC、NH₃等用在線(xiàn)色譜分析儀全部分析出來(lái)，然后據分析結果計算需要的配風(fēng)量。另一種是用紫外或其它分析儀器在線(xiàn)分析H₂S濃度，從而確定配風(fēng)量。硫磺回收裝置酸性氣大致組成見(jiàn)表1。從數據上看，H₂S占總量的80%，HC和NH₃僅占總量的3.5%左右，其它16%左右的CO₂與H₂O對配風(fēng)不產(chǎn)生影響。因此，控制80%的配風(fēng)量沒(méi)有必要對HC和NH₃作精確的分析，僅分析H₂S濃度就已經(jīng)足夠。

表1 某石化廠(chǎng)硫磺裝置酸性氣組成

⑵ 在捕集器出口尾氣管線(xiàn)上設置尾氣在線(xiàn)分析儀，分析尾氣中H₂S、SO₂的含量，反饋調節進(jìn)酸性氣燃燒爐20%的空氣量，以保證過(guò)程氣中H₂S與SO₂的摩爾比為2:1，使Claus反應轉化率達到，提高硫回收率，減少硫損失。在這個(gè)檢測點(diǎn)，多數硫磺回收裝置均采用AMETEK公司的880NSL尾氣比值分析儀，也有采用AAI TLG-837比值分析儀的。

表2 捕集器出口尾氣管線(xiàn)取樣點(diǎn)壓力、溫度和樣品組成

(某煤化工硫磺回收裝置數據)

⑶ 急冷塔頂設H₂濃度分析儀，用于調節還原反應中H₂的加入量。這樣可做到S、SO₂盡可能多地轉化為H₂S又不浪費H₂資源。在這個(gè)檢測點(diǎn)，多數制硫裝置都采用氣相色譜分析系統，應用情況較好。也有部分裝置采用熱導式H₂分析儀，但因樣氣組成比較復雜，通常使用效果都不太好。

有的硫磺回收裝置將H₂濃度測量點(diǎn)設計在吸收塔后的凈化尾氣管線(xiàn)上，取樣點(diǎn)壓力、溫度和樣品組成見(jiàn)表3。

表3 吸收塔后凈化尾氣管線(xiàn)取樣點(diǎn)壓力、溫度和樣品組成

（某煤化工硫磺回收裝置數據）

⑷ 為防止硫化物的腐蝕，急冷塔底溫度控制在60～65℃，不大于75℃，頂部35℃。溫度過(guò)低則能耗增加。急冷水pH值控制在6～7pH之間，以保證硫化氫可被充分吸收。在急冷塔上部急冷水返塔管線(xiàn)上設pH值分析儀，當pH值偏低時(shí)增加注氨量。

⑸ 尾氣焚燒爐的一次空氣量根據燃料氣流量進(jìn)行比例控制，二次空氣量由煙氣中的氧含量控制，通常煙氣氧含量在1.8～2%之間。氧含量的監測可在焚燒爐煙氣排放管道上設置在線(xiàn)氧含量分析儀?？蛇x用價(jià)格較低、性能穩定的直插式氧化鋯氧分析儀。某石化硫磺裝置設計時(shí)采用取樣式磁氧分析儀測量煙氣氧含量，因取樣系統故障較多，系統不能連續正常運行，后改用直插式氧化鋯分析儀，一直運行正常。

⑹ 在煙囪設置一套SO₂在線(xiàn)分析儀作為尾氣排放環(huán)保在線(xiàn)監測手段，常見(jiàn)方法是抽取采樣后用紅外分析儀進(jìn)行測量，早期的系統因樣品處理系統不成熟，故障較多。當時(shí)系統是選用AMETEK公司專(zhuān)用于硫磺裝置的4600型SO₂分析儀，效果很好，但價(jià)格較高。隨著(zhù)CEMS系統技術(shù)的成熟，部分企業(yè)開(kāi)始用抽取法CEMS系統的樣品系統對煙氣進(jìn)行處理，用紅外分析儀分析，取得了較好效果。的技術(shù)則是插入式原位分析儀，分析原理有光學(xué)式和超導諧振式，維護和測量效果都不錯。

⑺ 主焚燒爐和尾氣焚燒爐均采用余熱鍋爐回收熱量，有些企業(yè)采用在線(xiàn)pH計和磷酸根分析儀測量廢熱鍋爐爐水品質(zhì)，控制給水的加藥量，防止設備腐蝕。