熔硫操作规程

熔硫操作规程 1.原料硫磺 1.1 硫磺的性质 硫磺分天然硫磺和从其它含硫物质中制取的硫磺。 1.2硫的物化特性 1.3硫的一般特性 1.3.1、硫的安息角：35℃ 1.3.2、硫不溶于水，少量的硫溶于汽油、溴化乙烯、甲苯、丙酮等有机溶剂及二氧化硫。 1.3.3、硫在空气中有升华现象，且随温度的升高升华的速度加快。 1.3.4、硫具有较强的化学活泼性，于空气中常温下即可发生较轻微的氧化现象，产生二氧化硫。 1.3.5、硫的燃点：246～266℃。 1.3.6、当硫磺粉尘在空气中的含量≥35g/m3时，接触到火源能引起爆炸。 1.4.硫的熔点 硫的温度达到熔点时，硫将熔融成具有流动性质的液体硫。硫的熔点根据硫磺不同的结晶系及不同状态，硫熔点略有差异。熔点110.1℃～118.9℃。 1.5.硫的热力特性 1.5.1、硫的气化热 蒸发单位重量的硫蒸汽所需要的热量随蒸发温度不同而变化，360℃时蒸发热为最小。 1.5..2、硫的转变热 硫的结晶系转变及硫的形态变化均伴随着产生热效应，称为转变热，单位KJ/kg，温度95.4～159.9℃时,转变热为12.527KJ/kg。 1.5.3、硫的熔化热 固体硫转变为液体硫所需的热量。熔化热单位：KJ/kg，温度为118℃时，熔化热约为50KJ/kg。 1.5.4、硫的燃烧热 硫在空气中燃烧时有热量放出，不是形态的硫燃烧时放出热量不同，约为9276～9383KJ/kg。 1.5.5、硫的热容 热容指在不发生相变，不发生化学反应情况下，温升1℃所需的热量。 2.硫的制取 2.1天然硫 天然硫是从自然界开采出来的一种以含单质硫为特色的矿物，经加工制取的高纯度硫磺。 2.2克劳斯法制硫 克劳斯法制硫是从含有硫化氢的气体中制硫，此法在工业上应用范围较广，因为天然气、石油精炼气、工业煤气及焦炉气中都含有较丰富的硫化氢。 克劳斯制硫过程以分硫法为例，可分为以下三步： 第一步：将硫化氢总量的三分之一左右同一定量的空气混合，在800～1200℃高温下，使硫化氢转变为二氧化硫，反应式如下： H2S + 2/3 O2 = SO2 + H2O + 520KJ 本反应在燃烧室内进行，二氧化硫的生成率可达70%。 第二步：以其余的硫化氢气体与第一步反应的生成物二氧化硫进行反应。 2H2S + SO2 = 3/n Sn + 2H2O - 47.9～104KJ 此反应发生在废热锅炉内部,反应温度控制在600～700℃,无接触条件还原率20%～50%。剩下的二氧化硫，将其通入铝凝胶处、活性氧化铝或人造沸石的触煤层中，为防止硫蒸汽在触媒上冷凝，反应温度应控制在220～250℃。 第三步：在冷凝器中，将气体冷却至150～160℃，气态硫冷凝成液态硫。 3. 硫磺的熔融和精制 3.1硫磺熔化原理与设备 硫磺熔化多采用湿式熔化法，熔化过程大体分为五个阶段。 第一阶段：常温下的固体硫磺为正交晶形，第一阶段的加热将其从常温提高到95.4℃。 第二阶段；继续加热，硫磺的温度不再升高，正交晶形开始转变为单斜晶形，晶形转变过程是吸热，全部正交晶形转变结束后，熔硫过程转入下一阶段。 第三阶段：把转变为单斜晶的硫磺继续加热，把硫磺温度从95.4℃提高到118.9℃。 第四阶段：处于118.9℃的单斜晶硫磺开始熔化，此时外加热主要消耗在熔化吸热方面，硫磺温度则不变。 第五阶段：为保持稳定的液化状态，为液硫精制、输送与贮存创造条件，对已熔化的硫磺继续加热，通常液体硫磺温度控制在130～150℃。固体硫磺熔化所需的热量通常采用低压蒸汽以间接加热方式供给。耗蒸汽量一般为100kg/t硫磺左右。 3.2硫磺的精制 3.2.1、硫磺的杂质 一类：为可熔性杂质，如有机烃类物质及砷、硒、碲等。工业上把硫磺中含有的烃类化合物折算成以碳表示。凡含炭≤0.08%的硫称为“亮硫”。含量在0.4%～0.9%的硫称为“黑硫”。由于杂质是可溶性的，给硫的精制带来一定的难度。 另一类：为不可溶性杂质，如泥土、砂石、灰渣等其它不溶性杂质，一般而言从硫磺中除去这类杂质是比较容易的。 3.2.2、液硫的中和与过滤 3.2.2.1固体硫磺的要求 S≥99.6% H20≦0.5% 灰分<0.05% 游离酸(以H2SO4计)<0.05% 烃类(以C计)≤0.05% 密度:1.2t/m3 安息角：350 砷≤0.01% 3.2.2.2固体硫磺中游离酸、烃类、灰分的危害及消除。 以硫磺为原料制取的装置，是将液体硫磺喷入焚硫炉燃烧产生的二氧化硫气体来制取亚盐的。如果用固体硫磺做原料，就必须将其固体硫磺熔融为液体硫磺，这一操作过程在原料工序中完成。固体硫磺熔融为液体硫磺时，固体硫磺中有害组分主要为游离酸、烃类和灰分。 3.2.2.3游离酸的危害及消除办法 固体硫磺熔融为液硫后,其密度约为1.8t/m3,带入的游离酸由于密度较小而浮于其表面,颜色较深.如不采取措施,液面处的加热盘管、槽体、输液管线、设备等将发生严重腐蚀。严重时加热盘管使用一周后就穿了，过滤机不锈钢过滤网严重腐蚀造成全部过滤网报废。另外游离酸进入焚硫炉还会给后面的制酸工序带来麻烦。 游离酸在焚硫炉内可进行下列分解反应 H2SO4 ==== H20 +1/2 O2 + SO2 分解所产生的水蒸汽将使转化器中水份增加，如果固体硫磺中含有游离酸（以H2SO4计）为0.1%时，漂浮在液硫表面上的硫酸为60%，此时进入炉气中的水蒸汽约为110mg/m3。含水量的增高导致工艺气体的露点升高，在熔硫工序的设备上易产生冷凝酸腐蚀。消除的方法一：是加消石灰中和 H2SO4 + Ca（OH）2 ===CaSO4 + 2H2O 方法二：用碳酸钠中和 H2SO4 + Na2CO3 ==Na2SO4 +C02 + H2O 中和过程中所生成的CaSO4 或Na2SO4须加以去除，否则将进入SO2炉气中。 3.2.2.4烃类的危害及消除方法 烃类一般为沥清状稠物，在焚硫炉内燃烧生成的H2O和CO2，使炉气中水蒸汽含量增加，同时在燃烧过程中还会产生一些灰分，使焚硫炉结疤或沉积在火管废热锅炉管内，使管截面积变小，增大锅炉中炉气阻力，严重时要停车处理。 烃类除去的办法：中和过滤，可以去除烃类物质30～50%，不易完全除去。 3.2.2.5灰分的危害及其消除 固体硫磺经多次转运和堆放，难免混入泥沙和尘土，以及用石灰中和随石灰带入的杂物及中和生成的硫酸钙等固形物都属于液硫中的灰分。 例如：固体硫磺中的灰分为0.1%，游离酸为0.1%，用90%的消石灰中和。每吨液硫中的固形物为： 灰分： 1kg CaSO4：1.3kg 消石灰带入杂物:0.0844Kg 合计:2.4744kg 在这种情况下，不仅有可能堵塞液硫喷嘴，还会使SO2炉气的含尘量高达315mg/m3。尘会在炉气经过的设备中沉降，堵塞吸收塔筛板，阻力增大，影响吸收率。 3.2.2.6液硫的贮存和输运 液硫贮存是保证焚硫炉稳定生产、连续正常的必要措施，通常须保持15-30天的焚硫贮量。 液硫贮槽为钢制立式槽形设备，为保持熔硫贮槽温度130℃～150℃，槽内、顶部均装有蒸汽加热盘管。 液硫低于115℃，易产生冷凝酸腐蚀而产生腐蚀物质，在空气中往往会引起硫磺着火产生SO2烟雾，这就是硫磺贮槽自然着火的直接原因 。为了防止硫磺着火，通常在液硫贮槽上配有消防蒸汽管。 液硫的输送分管道输送和槽车输送，长距离用槽车，短距离采用管道。 4.工艺指标 4.1、熔硫工段 4.1.1熔硫蒸汽压力 0.3～0.6Mpa 4.1.2液硫温度 135℃±10℃ 5. 岗位操作规程 5.1 熔硫岗位 5.1.1本岗位的任务 将固体硫磺用蒸汽加热熔化为液体硫磺，经沉降过滤后输送至焚硫岗位。 5.1.2工艺指标与操作规程 5.1.2.1、液体硫磺温度 135℃±10℃ 5.1.2.2、熔硫蒸汽压力 0.3～0.6Mpa 5.1.3开车应具备的条件 5.1.3.1、本岗位所有设备完好，所有管道无泄露，试压合格。 5.1.3.2、快速熔硫槽、过滤槽、中间槽、液硫贮槽、精硫槽等设备内杂物已清理干净。 5.1.3.3、固体硫磺，中和所需的消石灰、碳酸钠等都准备到位。 5.1.3.3.4、试送蒸汽、将蒸汽调到0.3～0.6Mpa，各阀门、疏水阀处于正常工作状态。 5.1.3.3.5、检查电器、仪表、使之处于正常待用状态。 5.2正常开车与操作 5.2.1、将蒸汽通入快速熔硫槽、过滤槽、助滤槽、中间槽、液硫贮槽、精硫槽中的蒸汽盘管，对各设备、蒸汽管线进行蒸汽暖管。 5.2.2、开动皮带机、打开料仓向快速熔硫槽加1/3的固体硫磺，开始熔硫。 5.2.3、待加入硫磺完全熔化后，开启搅拌浆。 5.2.4、继续向快速熔硫槽中加硫磺，并按工艺指标维持蒸汽压力和快速熔硫槽温度。 5.2.5、快速熔硫槽的液硫达到溢流口后自动向过滤槽中溢流。 5.2.6、待过滤槽液硫位到达2/3时，开动硫磺泵，待过滤泵运转正常后向硫磺储槽中输送液硫。 5.2.7、待沉降槽的液位达到2/3时，往槽中加入消石灰，要根据液硫取样化验的游离酸情况确定是否加消石灰，或加多少消石灰。 5.2.8、待沉降完全后，精制液硫流入中间槽。 5.2.9、待中间槽精制液硫达到2/3时启动中间槽泵，待运转正常后向焚硫炉输送精硫。 5.2.10、接到焚硫炉岗位准备喷枪的通知后，开精硫泵的阀门向焚硫炉喷硫，待精硫槽液硫位到达2/3时，开启精硫泵打回流，直到精硫泵运转正常后，接开车统一指挥命令后向焚硫岗位输送液体精硫。 5.3停车操作 5.3.1、临时停车 接到临时停车命令后进入临时停车程序 5.3.1.1停精硫泵 5.3.1.2停止加硫磺，减少蒸汽量，按0.3～0.4Mpa蒸汽压力保温。 5.3.1.3停止加硫磺15分钟后，停快速熔硫槽的搅拌浆。 5.4长时间停车 5.4.1按临时停车的程序操作。 5.4.2停止加硫磺后，快速熔硫槽搅拌不停，待快速熔硫槽液位下降到不溢流时再停搅拌器。 5.4.3过滤泵、中间槽泵待各槽中的液位到达最低临界液位后停泵。 5.4.4除液硫贮槽外，其余的蒸汽保温可关闭。 6.中和操作 当化验液硫中的游离酸指标超标时应立即对液硫进行中和操作。 6.1向熔硫槽中加入碳酸钠。 6.2待液硫中的游离酸指标达标后可停止加碳酸钠。 7.不正常情况及处理 不正常现象 原因判断 处理办法 液硫中有气泡 蒸汽夹套管内漏气 找出泄露点并予以排除 漫硫 液位过高或硫磺质量差 控制好液位，调整质量 液硫中有浮硫 硫磺中带水，或游离酸超标 加碳酸钠中和 液硫送不走 泵故障或蒸汽温度过高过低 检查或调节蒸汽压力 4