Виробництво високоякісної-сірки починається з чистої сировини. Тип, вміст і джерело домішок у кислому газі по-різному впливають на роботу установок відновлення сірки та готових сірчаних продуктів. Типові домішки включають вуглеводні, CO₂, H₂O та NH3. Суворий контроль цих показників домішок є обов’язковим для виробництва високо-сірки.
1. Вуглеводні та амінні розчинники
Захоплення вуглеводнів і амінних розчинників кислим газом, що надходить у піч, підвищує температуру печі, збільшує теплове навантаження та теплову напругу котлів-утилізаторів і вимагає більшої подачі повітря для горіння. CO₂ і H₂O, що утворюються в результаті спалювання, знижують парціальний тиск H₂S і гальмують реакцію Клауса. Вищий вміст вуглеводнів призводить до підвищення-COS і CS₂ побічного продукту, що знижує ефективність перетворення сірки.
Коливання концентрації вуглеводнів спричиняють затримку розподілу повітря та локальну кисневу недостатність. Важкі вуглеводні, ароматичні вуглеводні та амінні розчинники розщеплюються під дією кисню-за відсутності умов для утворення вуглецевих відкладень, які забруднюють сірчані продукти, засмічують шари каталізатора, деактивують каталізатори та підвищують падіння тиску в системі. Серйозні блокування за екстремальних умов експлуатації можуть спричинити незаплановані зупинки та подовжити цикли технічного обслуговування спалювання вуглецю.
Специфікація контролю: вміст вуглеводнів у кислому газі менше або дорівнює 3 об.%.
2. Вуглекислий газ (CO₂)
Будучи інертним компонентом, CO₂ знижує парціальний тиск H₂S і температуру полум'я печі, підвищуючи утворення COS і CS₂ у технологічному газі. Утворення органічної сірки позитивно корелює з концентрацією CO₂ і вуглеводнів. Неповний гідроліз органічної сірки в каталітичній секції при низькій-температурі одночасно знизить одиницю конверсії сірки та швидкість відновлення сірки, роблячи сірку високої-чистоти недосяжною.
3. Водяна пара
Хоча його інгібуючий ефект є меншим, ніж аміак і CO₂, водяна пара змінює парціальний тиск компонентів усередині реакторів і послаблює ефективність реакції Клауса, скорочуючи вихід сірки.
При нормальній роботі в піч не допускається потрапляння водяної пари. Передній-нос{2}}води спричиняє різке падіння температури печі, стрибок тиску печі та пошкодження вогнетривкої футеровки; витік води з котлів-утилізаторів безпосередньо призводить до дезактивації каталізатора.
Специфікація контролю: вміст водяної пари в кислому газі: 2 об.% ~ 5 об.%.
4. Аміак (NH₃)
Попадання аміаку в сировину викликає серйозні негативні наслідки:
①Кристали солі амонію утворюють і блокують передні-кінці трубопроводів і обладнання, перешкоджаючи транспортуванню кислого газу;
②Продукти згоряння N₂ і H₂O знижують парціальний тиск H₂S і швидкість відновлення сірки;
③При неповному згорянні аміаку утворюється NOₓ. В аеробних умовах NOₓ сприяє перетворенню SO₂ на SO₃, утворюючи кристали сульфату, які блокують конденсатори в зонах з низькими -температурами, різко підвищуючи падіння тиску в системі та навіть примусово зупиняючи блок;
④Аміак реагує з каталізаторами оксиду алюмінію, деактивуючи їх, тоді як NOₓ прискорює корозію обладнання та отруєння каталізатора;
⑤Аміак накопичується в розчині аміну SCOT, послаблюючи поглинання H₂S в абсорбері та ефективність десорбції в регенераторі.
Усі вищезазначені проблеми знижують загальну ефективність відновлення сірки. Специфікація контролю: Вміст аміаку в вихідному газі менше або дорівнює 3 об.%.
5. Метанол
Поглинання метанолу є ключовим контрольним пунктом для установок відновлення сірки вугільних хімічних заводів. Кислий газ здатний переносити великі об’єми метанолу за змінних умов роботи або аномальних інцидентів. Оператори повинні своєчасно відрегулювати подачу повітря для горіння, щоб уникнути випадання вуглецю через нестачу кисню, запобігаючи забрудненню готової сірки вуглецевими відкладеннями та засміченню каталітичних шарів.