Výroba vysoce-kvalitní síry začíná čistými surovinami. Typ, obsah a zdroj nečistot v kyselém plynu mají různé dopady na provoz jednotek pro získávání síry a hotových sirných produktů. Typické nečistoty zahrnují uhlovodíky, CO2, H20 a NH3. Přísná kontrola těchto indikátorů nečistot je nezbytná pro výrobu -kvalitní síry.
1. Uhlovodíky a aminová rozpouštědla
Strhávání uhlovodíků a aminových rozpouštědel v kyselém plynu vstupujícím do pece zvyšuje teplotu pece, zvyšuje tepelné zatížení a tepelné namáhání kotlů na odpadní teplo a vyžaduje vyšší přívod spalovacího vzduchu. CO2 a H2O generované spalováním snižují parciální tlak H2S a inhibují Clausovu reakci. Vyšší obsah uhlovodíků vede ke zvýšení-produktu COS a CS₂, což snižuje účinnost konverze síry.
Kolísání koncentrace uhlovodíků způsobuje opožděnou distribuci vzduchu a místní nedostatek kyslíku. Těžké uhlovodíky, aromatické uhlovodíky a aminová rozpouštědla praskají v podmínkách nedostatku kyslíku- za vzniku uhlíkových usazenin, které kontaminují sirné produkty, ucpávají lože katalyzátoru, deaktivují katalyzátory a zvyšují pokles tlaku v systému. Silné zablokování za extrémních provozních podmínek může způsobit neplánované odstávky a prodloužit cykly údržby-spalování uhlíku.
Specifikace kontroly: Obsah uhlovodíků v kyselém plynu menší nebo roven 3 obj. %.
2. Oxid uhličitý (CO₂)
CO₂ jako inertní složka snižuje parciální tlak H2S a teplotu plamene pece, čímž zvyšuje tvorbu COS a CS2 v procesním plynu. Vznik organické síry pozitivně koreluje s koncentracemi CO₂ a uhlovodíků. Neúplná hydrolýza organické síry v nízkoteplotní katalytické sekci současně sníží přeměnu jednotky síry a rychlost regenerace síry, takže síru s vysokou-čistotou nelze dosáhnout.
3. Vodní pára
Ačkoli její inhibiční účinek je mírnější než u amoniaku a CO₂, vodní pára mění parciální tlak složek uvnitř reaktorů a oslabuje účinnost Clausovy reakce, čímž snižuje produkci síry.
Za normálního provozu se do pece nesmí dostat žádná vodní pára. Přední -zanesení vody- způsobuje prudký pokles teploty pece, tlakový ráz pece a poškození žáruvzdorné vyzdívky; únik vody z kotlů na odpadní teplo přímo vede k deaktivaci katalyzátoru.
Specifikace kontroly: Obsah vodní páry v kyselém plynu: 2 obj.% ~ 5 obj.%.
4. Amoniak (NH3)
Strhávání amoniaku ve vstupní surovině přináší vážné nepříznivé dopady:
①Krystaly amonné soli tvoří a blokují přední-potrubí a zařízení, čímž brání přepravě kyselého plynu;
②Produkty spalování N2 a H2O snižují parciální tlak H2S a rychlost regenerace síry;
③Neúplné spalování amoniaku vytváří NOₓ. Za aerobních podmínek NOₓ podporuje přeměnu SO₂ na SO₃, tvoří sulfátové krystaly, které blokují kondenzátory v zónách s nízkou teplotou-, drasticky zvyšují pokles tlaku v systému a dokonce si vynucují vypnutí jednotky;
④Amoniak reaguje s katalyzátory na bázi oxidu hlinitého, aby je deaktivoval, zatímco NOₓ urychluje korozi zařízení a otravu katalyzátoru;
⑤Amoniak se hromadí v roztoku aminu SCOT, oslabuje absorpci H₂S v absorbéru a desorpční výkon v regenerátoru.
Všechny výše uvedené problémy snižují celkovou účinnost regenerace síry. Specifikace kontroly: Obsah amoniaku v přiváděném plynu menší nebo roven 3 objemovým %.
5. Methanol
Strhávání metanolu je klíčovým kontrolním bodem pro jednotky regenerace síry v uhelných chemických závodech. Kyselý plyn je náchylný k přenášení velkých objemů metanolu za kolísavých pracovních podmínek nebo abnormálních událostí. Provozovatelé včas upraví přívod spalovacího vzduchu, aby se zabránilo srážení uhlíku v důsledku nedostatku kyslíku, čímž se zabrání kontaminaci hotové síry usazeninami uhlíku a ucpání katalytických ložisek.