La producció de sofre d'alta-qualitat comença amb matèries primeres netes. El tipus, el contingut i la font d'impureses del gas àcid exerceixen impactes diferents en el funcionament de les unitats de recuperació de sofre i els productes acabats de sofre. Les impureses típiques inclouen hidrocarburs, CO₂, H₂O i NH₃. Un control estricte d'aquests indicadors d'impureses és imprescindible per fabricar sofre d'alt grau-.
1. Hidrocarburs i dissolvents amines
L'entrada d'hidrocarburs i dissolvents amines en gas àcid que entra al forn augmenta la temperatura del forn, augmenta la càrrega de calor i l'estrès tèrmic de les calderes de calor residual i requereix un subministrament d'aire de combustió més elevat. El CO₂ i l'H₂O generats per la combustió redueixen la pressió parcial de H₂S i inhibeixen la reacció de Claus. Un contingut més elevat d'hidrocarburs augmenta el-producte COS i CS₂, reduint l'eficiència de conversió del sofre.
Les fluctuacions en la concentració d'hidrocarburs provoquen un retard en la distribució de l'aire i una deficiència local d'oxigen. Els hidrocarburs pesats, els hidrocarburs aromàtics i els dissolvents d'amines s'esquerden amb oxigen-que no tenen condicions per formar dipòsits de carboni, que contaminen els productes de sofre, obstrueixen els llits de catalitzadors, els desactiven i augmenten la caiguda de pressió del sistema. Els bloquejos greus en condicions de funcionament extremes poden provocar parades no planificades i allargar els cicles de manteniment de la combustió de carboni-.
Especificació de control: Contingut d'hidrocarburs en gas àcid Menor o igual a 3 vol%.
2. Diòxid de carboni (CO₂)
Com a component inert, el CO₂ redueix la pressió parcial de H₂S i la temperatura de la flama del forn, augmentant la generació de COS i CS₂ en el gas de procés. La formació de sofre orgànic està positivament correlacionada amb les concentracions de CO₂ i hidrocarburs. La hidròlisi incompleta del sofre orgànic a la secció catalítica de baixa -temperatura reduirà simultàniament la conversió de la unitat de sofre i la taxa de recuperació del sofre, fent que el sofre d'alta-puresa no sigui possible.
3. Vapor d'aigua
Tot i que el seu efecte inhibidor és més suau que l'amoníac i el CO₂, el vapor d'aigua altera la pressió parcial dels components dins dels reactors i debilita l'eficiència de la reacció de Claus, reduint la producció de sofre.
No es permet l'entrada de vapor d'aigua al forn en funcionament normal. L'entrada d'aigua-frontal-causa una caiguda brusca de la temperatura del forn, un augment de pressió del forn i danys al revestiment refractari; Les fuites d'aigua de les calderes de calor residual produeixen directament la desactivació del catalitzador.
Especificació de control: contingut de vapor d'aigua en gas àcid: 2 vol% ~ 5 vol%.
4. Amoníac (NH₃)
L'arrossegament d'amoníac a les matèries primeres té efectes adversos greus:
①Els cristalls de sal d'amoni es formen i bloquegen les canonades i els equips frontals{0}}, dificultant el transport de gas àcid;
② Els productes de combustió N₂ i H₂O redueixen la pressió parcial de H₂S i la taxa de recuperació del sofre;
③La combustió incompleta d'amoníac genera NOₓ. En condicions aeròbiques, el NOₓ afavoreix la conversió de SO₂ a SO₃, formant cristalls de sulfat que bloquegen els condensadors a zones de baixa-temperatura, augmentant dràsticament la caiguda de pressió del sistema i fins i tot forçant l'aturada de la unitat;
④L'amoníac reacciona amb els catalitzadors d'alúmina per desactivar-los, mentre que el NOₓ accelera la corrosió de l'equip i l'enverinament del catalitzador;
⑤L'amoníac s'acumula a la solució d'amina SCOT, debilitant l'absorció de H₂S a l'absorbent i el rendiment de desorció al regenerador.
Tots els problemes anteriors degraden l'eficiència total de recuperació de sofre. Especificació de control: Contingut d'amoníac en el gas d'alimentació Menor o igual a 3 vol%.
5. Metanol
L'arrossegament de metanol és un punt de control clau per a les unitats de recuperació de sofre de les plantes químiques de carbó. El gas àcid és propens a transportar grans volums de metanol en condicions de treball fluctuants o incidents anormals. Els operadors han d'ajustar oportunament el subministrament d'aire de combustió per evitar la precipitació de carboni a causa de l'escassetat d'oxigen, evitant que els dipòsits de carboni contaminin el sofre acabat i obstrueixin els llits catalítics.