Produktionen af svovl af høj-kvalitet starter med rene råvarer. Typen, indholdet og kilden til urenheder i sur gas har varierende indflydelse på driften af svovlgenvindingsenheder og færdige svovlprodukter. Typiske urenheder omfatter carbonhydrider, CO2, H2O og NH3. Streng kontrol med disse urenhedsindikatorer er et must for at fremstille svovl af høj-kvalitet.
1. Kulbrinter og aminopløsningsmidler
Indtrængning af kulbrinter og aminopløsningsmidler i syregas, der kommer ind i ovnen, hæver ovntemperaturen, øger varmebelastningen og termisk stress af spildvarmekedler og kræver højere tilførsel af forbrændingsluft. CO2 og H2O genereret ved forbrænding sænker partialtrykket af H2S og hæmmer Claus-reaktionen. Højere kulbrinteindhold fører til øget-produkt COS og CS₂, hvilket reducerer svovlkonverteringseffektiviteten.
Udsving i kulbrintekoncentrationen forårsager forsinket luftfordeling og lokal iltmangel. Tunge kulbrinter, aromatiske kulbrinter og aminopløsningsmidler revner under oxygen-manglende betingelser for at danne kulstofaflejringer, som forurener svovlprodukter, tilstopper katalysatorlejer, deaktiverer katalysatorer og øger systemets trykfald. Alvorlige blokeringer under ekstreme driftsforhold kan udløse uplanlagte nedlukninger og forlænge kulstof-vedligeholdelsescyklusser.
Kontrolspecifikation: Kulbrinteindhold i sur gas Mindre end eller lig med 3 vol%.
2. Kuldioxid (CO₂)
Som en inert komponent reducerer CO₂ partialtrykket af H₂S og ovnens flammetemperatur, hvilket øger dannelsen af COS og CS₂ i procesgas. Dannelsen af organisk svovl er positivt korreleret med CO₂ og kulbrintekoncentrationer. Ufuldstændig hydrolyse af organisk svovl i den katalytiske sektion med lav-temperatur vil samtidig sænke enhedssvovlkonvertering og svovlgenvindingshastighed, hvilket gør svovl med høj-renhed uopnåeligt.
3. Vanddamp
Selvom dens hæmmende virkning er mildere end ammoniak og CO₂, ændrer vanddamp komponentpartialtrykket inde i reaktorer og svækker Claus-reaktionseffektiviteten, hvilket reducerer svovlproduktionen.
Der må ikke komme vanddamp ind i ovnen under normal drift. Indføring af vand- foran- forårsager et kraftigt fald i ovnens temperatur, ovnens trykstigning og beskadigelse af ildfast foring; Vandlækage fra spildvarmekedler resulterer direkte i katalysatordeaktivering.
Kontrolspecifikation: Vanddampindhold i sur gas: 2 vol% ~ 5 vol%.
4. Ammoniak (NH₃)
Ammoniak-medrivning i råmateriale medfører alvorlige negative virkninger:
①Ammoniumsaltkrystaller danner og blokerer for-rørledninger og udstyr, hvilket hindrer syregastransport;
②Forbrændingsprodukter N₂ og H2O reducerer H₂S-partialtrykket og svovlgenvindingshastigheden;
③Ufuldstændig ammoniakforbrænding genererer NOₓ. Under aerobe forhold fremmer NOₓ omdannelsen af SO₂ til SO3, danner sulfatkrystaller, der blokerer kondensatorer ved lav-temperaturzoner, løfter systemets trykfald drastisk og tvinger endda enhedens lukning;
④Ammoniak reagerer med aluminiumoxidkatalysatorer for at deaktivere dem, mens NOₓ accelererer udstyrskorrosion og katalysatorforgiftning;
⑤Ammoniak akkumuleres i SCOT-aminopløsning, hvilket svækker H₂S-absorptionen i absorberen og desorptionsydelsen i regeneratoren.
Alle ovenstående problemer forringer den samlede svovlgenvindingseffektivitet. Kontrolspecifikation: Ammoniakindhold i fødegassen Mindre end eller lig med 3 vol%.
5. Methanol
Methanol-medrivning er et vigtigt kontrolpunkt for svovlgenvindingsenheder i kulkemiske anlæg. Sur gas er tilbøjelig til at transportere store mængder methanol under svingende arbejdsforhold eller unormale hændelser. Operatører skal rettidigt justere forbrændingslufttilførslen for at undgå kulstoffældning på grund af iltmangel, forhindre kulstofaflejringer i at forurene færdigt svovl og tilstoppe katalytiske lejer.