庄昌伟（惠生（南京）清洁能源股份有限公司，江苏 南京 210000）

硫回收装置安全操作的考虑

庄昌伟（惠生（南京）清洁能源股份有限公司，江苏 南京 210000）

本文了从实践中总结出的硫回收装置的安全操作经验,包括对爆炸、硫火、设备腐蚀、催化剂失活等的预防方法,还介绍了处于H2S气体存在场所的个人防护和装置火灾的扑救措施。

硫回收装置；安全运行；操作方法；有毒气体防护

1 应该注意的安全操作

硫回收装置的操作介质毒性大、产品产物凝点高,难于处理。实际生产经验表明,针对操作中容易出现的造成设备损坏、有毒介质产生和泄漏的非正常操作进行分析和预防,是安全操作的重要方面。

1.1 爆炸和硫火的预防

硫回收装置在第一次开工以后,主要工艺系统中不可避免地会存在硫磺。因为装置的操作温度高,硫磺的自燃点低(有氧存在下着火温度为180～208℃),如果操作不当,容易产生硫火。硫火对装置的安全操作危害非常大,一方面其释放出的大量热量会造成设备超温和使催化剂永久性失活;另一方面,还会产生SO2甚至SO3,对下游设备造成极大的腐蚀隐患及催化剂失活。产生硫火的主要原因是装置操作不平稳造成过程气中带氧,或开停工过程中在装置未完全冷却时通入空气。如果出现上述情况,在存在硫磺的催化反应器、管道、冷凝器等部位就会造成硫火,特别应该注意的是各个冷凝器的除雾网部位,因为装置在低负荷操作时非常容易形成硫雾,除雾网会集聚大量的硫磺。

1.2 设备腐蚀的预防

防止设备和管道的非正常腐蚀也是确保装置安全运行的一种重要措施。硫回收装置内的腐蚀主要有两种:低温露点腐蚀和高温硫化腐蚀。经常发生的腐蚀是因操作不当而引起的低温露点腐蚀。在实际生产中,容易造成衬里材料损坏的主要原因有两种:一是热冲击造成的损坏;另一是衬里材料超温带来的材料结构破坏。热冲击又分为两种情况,一种是不同材料的膨胀系数不同而产生的热应力冲击,另一种为衬里材料内所含水分的的急剧汽化所带来的压力冲击。鉴于以上的几种原因,在实际生产中,对于有内衬结构的设备,应该尤其注意保持预热升温过程的平稳(应严格遵守内衬生产厂商提供的升温曲线)和防止超温。

1.3 催化剂失活的预防及性能判断

日益严格的环保法规要求硫回收装置必须保持很高的硫回收率。由于硫回收装置在热转化阶段最高只能达到60%～70%的硫回收率,因此在实际生产中预防催化剂失活,对保证装置的高硫回收率和避免对下游尾气处理装置的影响就尤为重要。由于造成催化剂失活的原因很多,如果能够对催化剂的活性做出正确的评估,对于节省操作费用和保证高硫回收率是非常有益的。用装置的硫回收率来判断催化剂活性的高低是最直接和明显的手段。催化剂临时性失活通常都伴有床层压力降增加的现象,如果装置的硫回收率降低且反应器床层压力降增加,通常意味着催化剂已经临时性失活。如果催化剂床层压力降没有明显变化,则意味着催化剂可能永久性失活。对于催化剂因永久性失活造成活性减弱的判断则比较困难。硫回收装置的反应器的床层高度通常约为900 mm,但如果催化剂状态良好,实际的CLAUS反应通常在顶端至150 mm处就可以达到平衡。对各个反应器进出口温差和每个反应器床层温差的综合判断可以帮助确定催化剂的状态。

2 应注意的安全防护

2.1 在可能存在H2S气体的区域做好个人防护

硫回收装置的操作介质为酸性气,对于一般炼油厂的硫回收装置来说,酸性气中的H2S体积分数大都在50%以上。H2S属高度危害有毒介质,对眼睛及呼吸道有强烈的刺激作用,高浓度的H2S可立刻至人死亡。根据实验结果,人在8小时内可以忍受的最高H2S浓度仅为200μL/L,比氰化氢的浓度还低;如果H2S体积分数超过600μL/L,30分钟内就可以致人死亡。H2S具有臭鸡蛋气味,在很低浓度情况下可以察觉。但在高浓度情况下,H2S瞬间就会令嗅觉失灵,所以依靠嗅觉判断并不是一种可靠的检测方法。鉴于H2S是一种非常危险的介质,所以应特别注意对操作人员的防护。首先必须确保每个操作人员对H2S的毒性都有全面的了解。在装置的操作和检修期间,操作人员在可能存在H2S的区域必须做好个人防护,佩带防护眼镜和独立的防毒面具应作为强制性的规定。实际经验表明,在装置内设立一套对H2S浓度进行连续监测的报警系统是一种非常有效的防护措施。H2S中毒的最初症状为眼睛、鼻子和喉咙疼痛,头痛、眩目、疲乏嗜睡,深度中毒会造成窒息。如果出现上述症状,应首先将中毒者移到有新鲜空气的通风之处,如果呼吸停止的话,应马上进行人工呼吸和输氧,让中毒者处于温暖和安静的状态,并尽快进行进一步的医疗救助。

2.2 装置火灾的扑救

鉴于装置操作介质的特殊性,操作人员在熟悉各种火灾常规扑救方法的同时,对于一些特殊情况应尤为注意,使用相应的扑救方法,这对于人身的防护和避免造成更大的损失是非常必要的。首先,由于酸性气本身的剧毒性和硫磺燃烧会形成有毒的SO2和SO3烟雾,所以操作人员在火灾的扑救中应特别注意佩带呼吸器具及护目镜等防护器具。应立即切断气源来隔离火灾区域。其次,元素硫(液硫和固态硫)是一种可燃物质,硫回收装置中的硫坑和液硫罐应尤其注意火灾的防护,在上述设备附近发生火灾是非常麻烦和危险的,应使用消防蒸汽尽快扑救。但对于固态硫所引起的火灾,应避免用消防蒸汽来进行扑救,用淋浴灭火设备才是最好的选择。因为消防蒸汽容易形成固态硫尘,硫尘和空气混合会形成爆炸混合物。对固态硫磺引起的小的火情,用沙子来扑救也是一种有效的方法。