Yüksek-kaliteli kükürt üretimi temiz hammaddelerle başlar. Asit gazındaki yabancı maddelerin türü, içeriği ve kaynağı, kükürt geri kazanım ünitelerinin ve nihai kükürt ürünlerinin çalışması üzerinde farklı etkiler yaratır. Tipik safsızlıklar arasında hidrokarbonlar, CO₂, H₂O ve NH₃ bulunur. Yüksek-dereceli kükürt üretmek için bu safsızlık göstergelerinin sıkı kontrolü şarttır.
1. Hidrokarbonlar ve Amin Çözücüler
Fırına giren asit gazına hidrokarbonların ve amin solventlerin sürüklenmesi fırın sıcaklığını yükseltir, atık ısı kazanlarının ısı yükünü ve termal stresini artırır ve daha yüksek yanma havası beslemesi gerektirir. Yanma sonucu oluşan CO₂ ve H₂O, H₂S'nin kısmi basıncını düşürür ve Claus reaksiyonunu engeller. Daha yüksek hidrokarbon içeriği,-yan ürün COS ve CS₂'nin artmasına yol açarak kükürt dönüşüm verimliliğini azaltır.
Hidrokarbon konsantrasyonundaki dalgalanmalar hava dağılımının gecikmesine ve yerel oksijen eksikliğine neden olur. Ağır hidrokarbonlar, aromatik hidrokarbonlar ve amin çözücüler, oksijenin bulunmadığı koşullar altında parçalanarak karbon birikintileri oluşturur-; bu da kükürt ürünlerini kirletir, katalizör yataklarını tıkar, katalizörleri devre dışı bırakır ve sistem basıncı düşüşünü artırır. Aşırı çalışma koşullarındaki ciddi tıkanıklıklar, plansız kapanmaları tetikleyebilir ve karbon-yakma bakım döngülerini uzatabilir.
Kontrol Spesifikasyonu: Asit gazındaki hidrokarbon içeriği hacimce %3'e eşit veya daha az.
2. Karbon Dioksit (CO₂)
İnert bir bileşen olarak CO₂, H₂S'nin kısmi basıncını ve fırın alev sıcaklığını azaltarak proses gazında COS ve CS₂ oluşumunu artırır. Organik kükürt oluşumu CO₂ ve hidrokarbon konsantrasyonları ile pozitif olarak ilişkilidir. Düşük-sıcaklıktaki katalitik bölümde organik kükürtün eksik hidrolizi, eşzamanlı olarak birim kükürt dönüşümünü ve kükürt geri kazanım oranını düşürecek ve yüksek-saflıktaki kükürtü elde edilemez hale getirecektir.
3. Su Buharı
Önleyici etkisi amonyak ve CO₂'den daha hafif olmasına rağmen su buharı, reaktörlerin içindeki bileşenin kısmi basıncını değiştirir ve Claus reaksiyon verimliliğini zayıflatarak kükürt çıkışını azaltır.
Normal çalışma koşullarında fırına su buharının girmesine izin verilmez. Ön uçtan-su taşınması-, fırın sıcaklığında keskin bir düşüşe, fırın basıncında artışa ve refrakter astar hasarına neden olur; atık ısı kazanlarından su sızıntısı doğrudan katalizörün devre dışı kalmasına neden olur.
Kontrol Spesifikasyonu: Asit gazındaki su buharı içeriği: hacimce %2 ~ hacimce %5.
4. Amonyak (NH₃)
Hammaddeye amonyak sürüklenmesi ciddi olumsuz etkilere neden olur:
①Amonyum tuzu kristalleri ön uç boru hatlarını ve ekipmanı-oluşturup tıkayarak asit gazı taşınmasını engeller;
②Yanma ürünleri N₂ ve H₂O, H₂S kısmi basıncını ve kükürt geri kazanım oranını azaltır;
③Amonyağın eksik yanması NOₓ üretir. Aerobik koşullar altında NOₓ, SO₂'nin SO₃'ye dönüşümünü teşvik eder, düşük-sıcaklık bölgelerinde kondansatörleri bloke eden sülfat kristalleri oluşturur, sistem basınç düşüşünü büyük ölçüde artırır ve hatta ünitenin kapanmasına neden olur;
④Amonyak, alümina katalizörlerle reaksiyona girerek onları etkisiz hale getirirken, NOₓ ekipman korozyonunu ve katalizör zehirlenmesini hızlandırır;
⑤Amonyak, SCOT amin çözeltisinde birikerek emicideki H₂S emilimini ve rejeneratördeki desorpsiyon performansını zayıflatır.
Yukarıdaki sorunların tümü toplam kükürt geri kazanım verimliliğini azaltır. Kontrol Spesifikasyonu: Besleme gazındaki amonyak içeriği hacimce %3'e eşit veya daha az.
5. Metanol
Metanolün sürüklenmesi, kömür kimya tesislerinin kükürt geri kazanım üniteleri için önemli bir kontrol noktasıdır. Asit gazı, değişken çalışma koşulları veya anormal olaylar altında büyük miktarlarda metanol taşımaya eğilimlidir. Operatörler, oksijen yetersizliği nedeniyle karbon çökelmesini önlemek, karbon birikintilerinin bitmiş kükürtü kirletmesini ve katalitik yatakları tıkamasını önlemek için yanma havası beslemesini zamanında ayarlamalıdır.