1、 .2烴類和醇胺類溶劑酸性氣體中烴類的主要影響是提高反應爐溫度和廢熱鍋爐熱負荷，加大空氣的需要量，致使設備和管道相應增大，增加了投資費用，然而更重要的是過多的烴類存在還會增加反應爐內cos和CS2的生成量影響硫的轉化率，而沒有完全反應的烴類則會在催化劑上形成積碳，尤其是醇胺類溶劑在反應爐高溫下和硫反應而生成的有光澤的焦油狀積碳，即使少量積碳也會降低催化劑的活性。圖25為某廠裝置硫轉化率的實際記錄，可以看出酸性氣體夾帶烴類遠較酸性氣流量變化對裝置硫轉化率降低造成了更加不利的影響，因此一般要求酸性氣中烴含量4(V)。圖25類對裝置硫凹股率的影5.3氮NH3的危害主要表現為其必須在高溫反應爐內與0發

2、生氧化反應而分解為N2和H20，否則會形成NH4HS、(NH4)2SO4類結晶而堵塞下游的管線設備，使裝置維修費用增加，嚴重時將導致停產。此外，NH3在高溫下還可能形成各種氮的氧化物，促使SO2氧化成為SO3，導致設備腐蝕和催化劑硫酸鹽化中毒。為了使nh3燃燒完全，反應爐配風需隨著含nh3氣流的組成及流量而變，因而使h2s/SO2的比例調節更加復雜化，nh3氧化生成的附加水份，還可能會因質量作用定律而導致生成元素硫的反應轉化率降低。5.4水蒸汽.進料氣中水含量變化對轉化率的影響如圖26所示。以一級轉化反應器為例，通過圖26可以看出，H2s化率的影響如圖26所示。以一2含量高的富酸性氣。一般情況

3、下酸性氣中的水含量約為25%,另外過程空氣中也含有水，且含OIQ酸性氣中的水含量(V)OIQ酸性氣中的水含量(V)圖26酸性氣中水含童對轉化率的影響嵌*羊(級反應器，J439,0.914大氣壓)(級反應器，J439,0.914大氣壓)風氣比是指進反應爐的氣體中空氣和酸性氣的體積比在原料進氣中H2S、烴類及其它可燃組分的含量已確定時，可按化學反應的理論需H2S、計算出風氣比在克勞斯反應過程中，空氣量的不足和過剩均會使轉化率降低，但空氣不足比空氣過剩對硫轉化率的影響更大，詳細情況見表7通過表7還可以發現這樣一個問題，即兩級轉化裝置的風氣比要求控制在土1%才能獲得較高的轉化率，然而僅按酸性氣流量來調

4、節風氣比是不夠的，同時還必須分析酸性氣中的h2s含量，并隨時據此對空氣的流量作相應的調節。5.6H2S/SO25.6H2S/SO2的比例理想的克勞斯反應要求過程氣中10020g4.0H2S/SO2的比例是2:1的化學計量要|求，才能獲得高的轉化率，這是克勞斯0.,02D4060裝置最重要的操作參數，其與轉化率的1H80關系如圖27所示。從圖27可以看出，圖27H2S/SO2之比與轉化率的關系表7風氣比與硫平衡轉化率的關系*空氣供應情況空氣不足正確空氣過剩風氣比，%979899100101102103硫平衡轉二級轉化化率損3.63.122.72.532.562.793.2失%三級轉化3.12.1

5、41.321.051.201.542.1*注：按保證過程氣中h2s/so2=2所需的風氣比為100%計算若反應前過程氣中h2S/SO2與2有任何微小的偏差，均將使反應后對裝置的總硫轉化率產生更大的偏差，而且轉化率越高偏差越大。鑒此，目前多數克勞斯裝置都采用紫外分光光度計或氣相色譜在線分析儀連續測定尾氣中h2s與SO2之比，尤其以使用前者為多。5.7反應器操作溫度反應器的操作溫度不僅取決于熱力學因素，還要考慮硫的露點溫度和氣體組成從熱力學角度分析，操作溫度越低，平衡轉化率越高，但溫度過低，會引起硫蒸汽因催化劑細孔產生的毛細管作用而凝聚在催化劑的表面上使其失活。因此過程氣進入反應器床層的溫度至少應

6、比硫蒸汽的露點溫度高2030弋。由于過程氣中COS和CS2的水解率隨反應溫度的升高而增加，為了減少COS和CS2形態硫的損失，工業上一般采用提高一級反應器床層溫度的辦法以促使COS和CS2的水解并通過二級或三級反應器來彌補因前述溫度提高而引起的平衡轉化率的下降。例如在350弋操作溫度下，Al2O3催化劑對CS2的水解率大約在60%左右，但其克勞斯理論轉化率卻要從300C時的74.3%下降至350C時的57.6%,因此第一反應器的最佳操作溫度應是能夠達到COS和CS2最高水解率的最低的反應溫度。工業實踐已經表明，TiO2催化劑即使在300C以下對CS2的水解率也可以達到90%以上,這樣就有可能在

7、保證CS2轉化完全的前提下不影響克勞斯反應的轉化率，至于第二和第三反應器，則應使用盡可能大的比表面積和孑L體積的催化劑，例如美國S-201AI2O3催化劑的比表面積高達320m2/g,法國CR-3SAI2O3催化劑不僅具有360m?/g的比表面積，而且其孔徑1um的超大孔體積與孔徑0.1um的孔體積之比竟高達0.7以上，從而減少了顆粒內部的擴散限制，曾加了硫的吸附容量，故其與普通ai2o3催化劑相比,允許在更低的溫度下操作,可以確保裝置達到更高的轉化率水平。5.8催化劑的選擇使用催化劑的選擇使用直接關系到裝置的總硫轉化率和硫回收率水平。在機械強度和磨損率均能滿足使用要求的前提下，還應選擇使用大的比表面積和孔體積的催化劑，以盡可能增加足夠數量的活性中心的面積及減少對反應物和產物分子擴散阻力的影響。為了實現回收硫的優化生產，從技術經濟角度出發，最有效的對策和措施是發展功能齊全的系列催化劑，在現場生產工藝條件基本上不變或變動不大的情況下，應用催化技術來提高裝置的效能這已為國內外工業生產實踐結果所證實。據資料報道，在酸性氣中H2S含量同為60%(V)條件下，使用不同的催化劑裝填方案，在同一裝置和相同工藝條件下可得到意想不到的效果，詳細情況列于表8。表8系列化硫回收催化劑的效能*催化劑裝填情況總硫轉化率%尾氣中硫化物含量(V)CR第二反應器93.81.178