解決硫磺回收裝置回壓高的“燒/帶/通/退”方法

1.目的

硫磺回收裝置在生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)生回壓升高的異常工況較為常見，這種異常會(huì)迫使上游的集輸井站、凈化廠的脫硫裝置和下游的外配輸氣站同步降低運(yùn)行效率。2021年1—8月四川盆地磨溪區(qū)塊龍王廟組氣藏300×104m3/d凈化裝置，回收單元回壓值逼近設(shè)計(jì)上限臨界值，導(dǎo)致上游脫硫裝置處理能力下降了至少20%，累計(jì)欠產(chǎn)4.0×107m3。要使凈化裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，需將回收系統(tǒng)回壓值控制到可正常操作區(qū)間以內(nèi)。因此，筆者提出了“燒、帶、通、退”組合工作法，可在設(shè)計(jì)范圍彈性下，使酸性氣體處理量與設(shè)計(jì)負(fù)荷完全匹配。

2.方法

“燒、帶、通、退”組合工作法原理，是在硫磺回收裝置開、停工及應(yīng)急檢維修期間，一是在冷卻降溫后期，采用適宜的過氧燃燒，將吸附在催化劑內(nèi)的可燃物發(fā)生燃燒變?yōu)榛覡a（圖1）；二是隨反應(yīng)器床層溫度的降低，逐步加大風(fēng)機(jī)的最大送風(fēng)量，將設(shè)備和管道內(nèi)殘存物攜帶出設(shè)備和管道系統(tǒng)外；三是檢修時(shí)對(duì)捕霧網(wǎng)、冷凝冷卻器管束、液硫封管腔堵塞進(jìn)行機(jī)械冷疏通，對(duì)固態(tài)硫黃磺堵塞的設(shè)備加熱至熔化疏通；四是將轉(zhuǎn)化器耐火材料、粉塵、殘?jiān)㈩w粒、失效廢棄物和多余填料退出系統(tǒng)。通過一系列措施解決硫磺裝置回壓偏高的問題，保證裝置氣相管道設(shè)備和液相管道設(shè)備不發(fā)生硫堵和其他固體卡堵，保持系統(tǒng)暢通。

圖1 催化劑燒失重分析

結(jié)合管道設(shè)備卡堵實(shí)際情況進(jìn)行診斷分析時(shí)，可側(cè)重應(yīng)用四字組合法中的某一種方法或多種方法同時(shí)實(shí)施，以確保硫磺回收裝置的回壓等工藝參數(shù)處于操作受控范圍，酸氣處理量始終與上游脫硫裝置含硫天然氣處理量高度匹配，從而高效發(fā)揮“燒、帶、通、退”方法的應(yīng)用價(jià)值。

3.作用和效果

“燒、帶、通、退”組合工作法，已在磨溪天然氣凈化廠得到成功應(yīng)用，可復(fù)制推廣于解決國內(nèi)使用MCRC、CPS、常規(guī)克勞斯等硫磺回收裝置時(shí)遇到回壓高的問題。在實(shí)踐中，遵循“燒、帶、通、退”科學(xué)原理，與原有工藝、方法對(duì)比，可達(dá)到技術(shù)指標(biāo)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益：硫磺回收裝置在生產(chǎn)條件下，氣相和液相設(shè)備管道暢通，催化劑再生度達(dá)到100%，可長期保持高活性，系統(tǒng)回壓值降到可操作允許區(qū)間內(nèi)。試采300×104m3/d脫硫裝置日處理量從檢修前的260×104m3/d提至330～350×104m3/d，全年天然氣處理量超2.0×107m3。按凈化天然氣1.5元/m3成本計(jì)算，全年實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)3.0×107元的折算收益。