20万t级克劳斯反应炉余热锅炉陶瓷套管国产化改造

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摘要：对国内外硫磺回收反应炉余热锅炉陶瓷套管的特性及反应炉内耐火衬里存在的问题进行了分选用优质材料和新结构解决了硫磺回收析。在不改变管板端面衬里壁厚及炉膛有效体积的情况下，装置余热锅炉陶瓷套管大面积破损的问题，大幅度提高了套管的适应能力和抗热震稳定性能，消除了实现了装置三年一修的目标，取得了较好的经济效益和社会效益。生产运行中的不稳定因素，关键词：硫磺回收装置；反应炉余热锅炉；套管；陶瓷；耐火衬里；改造中图分类号：ＴＱ０５０．７；ＴＫ２２９．８文献标志码：Ｂ
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２０万ｔ级克劳斯反应炉余热锅炉陶瓷套管国产化改造
尹琦岭１，兰宦勤１，张杰１，李煌１，付岗２，贺飞鸿１，刘露１
（中国石化中原油田普光分公司，四川达州６１．３６１５６；）中国石化中原油田天然气处理厂，河南濮阳４２．５７１６２
数量４正三角８９ｍｍ×８ｍｍ×６２００ｍｍ，２６根（２），，形排列材质ＳＡ１０６Ｂ换热面积为６０５ｍ。管子－与管板连接采用Ｕ形坡口，全氩弧焊＋贴胀。为防止高温气流对进口管端形成热冲击和磨损，管端内套管与列管间隙填充耐高锲入锆质刚玉保护套管，温的硅酸铝纤维。另外，前管板上涂敷７５ｍｍ厚的管板抓钉材锆质磷酸盐可塑料以降低管板的温度，（）。料为０Ｃｒ２５Ｎｉ２０３１０Ｓ为增强管束在运行中的稳定性，减少振动，余热锅炉内布置了一块材料为Ａ３６的支承板。硫磺回收反应炉操作温度要求１允许一定程１００ ℃ 左右，度的操作波动。另外，余热锅炉内既有剧毒物质，又且浓度非常高。有高腐蚀剂物质，硫磺回收装置自２００９０６准备开始投产以来，６－个联合装置１２个系列的１２台余热锅炉管板上的陶瓷套管均出现了大面积的破裂。停工检查中发现，破裂主要为不规则的纵向及环向裂纹。
１卷第４期石油化工设备Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．４第４０１２年７月ＰＥＴＲＯ－ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴＪｕｌ２０１２２ｙ（）文章编号：１０００７４６６２０１２０４０１０２０４－－－
；２．，Ｄａｚｈｏｕ６３６１５６，ＣｈｉｎａＴｈｅＮａｔｕｒａｌＧａｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎＰｌａｎｔＺｈｏｎｕａｎｇｇｙ，）ＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏｍａｎＳＩＮＯＰＥＣＰｕａｎ４５１６２，Ｃｈｉｎａｐｙｙｇ：ＰＡｂｓｔｒａｃｔｒｏｅｒｔｉｅｓｏｆｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｂｏｉｌｅｒｏｒｃｅｌａｉｎｂｕｓｈｉｎｏｆｄｏｍｅｓｔｉｃａｎｄｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｓｕｌ－－ｐｙｐｇｆｕｒｒｅｃｏｖｅｒｒｅａｃｔｉｎｆｕｒｎａｃｅｓａｎｄｉｓｓｕｅｓｅｘｉｓｔｉｎｉｎｒｅｆｒａｃｔｏｒｗｉｔｈｉｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｎｆｕｒｎａｃｅｗｅｒｅｙｇｇｙｇｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｎｏｃｈａｎｅｔｏｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｔｕｂｉｎｌａｔｅｅｎｄｆａｃｅｏｒｅｆｆｅｃ－ｇｇｐ，ｔｉｖｅｖｏｌｕｍｅｏｆｆｕｒｎａｃｅｏｔｉｍａｌｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｎｅｗｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓａｄｏｔｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｉｓｓｕｅｔｈａｔａｐｐｌａｒｅａｒｅａｏｆｄａｍａｅｏｃｃｕｒｒｅｄａｔｈｅａｒｔｒｅｃｏｖｅｒｂｏｉｌｅｒｏｒｃｅｌａｉｎｂｕｓｈｉｎｏｆｓｕｌｆｕｒｒｅｃｏｖｅｒｒｅａｃ－－ｇｇｙｐｇｙ，ｔｉｎｆｕｒｎａｃｅｓｏｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄｅｎｈａｎｃｅｔｈｅａｄａｔａｂｉｌｉｔａｎｄｔｈｅｒｍａｌｓｈｏｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃａ－ｇｐｙ，，ａｂｉｌｉｔｏｆｂｕｓｈｉｎｓｉｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｕｎｓｔａｂｌｅｆａｃｔｏｒｓｉｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｅｒａｔｉｏｎｒｅａｃｈｔｈｅｇｇｙｐｐｙｐ，ｏｂｅｃｔｉｖｅｏｆｒｅｖａｍｉｎｅｖｅｒｔｈｒｅｅｅａｒｓｆｏｒｒｅｃｏｖｅｒｕｎｉｔａｎｄａｃｈｉｅｖｅｒａｔｈｅｒｏｏｄｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｊｐｇｙｙｙｇｂｅｎｅｆｉｔｓ．ｓｏｃｉａｌ：ｓ；；；；Ｋｅｗｏｒｄｓｕｌｆｕｒｒｅｃｏｖｅｒｕｎｉｔｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｂｏｉｌｅｒｏｆｒｅａｃｔｉｎｆｕｒｎａｃｅｂｕｓｈｉｎｏｒｃｅｌａｉｎ－ｙｙｇｇｐｙ；ｒｅｆｒａｃｔｏｒｌｉｎｅｒｒｅｖａｍｉｎｙｐｇ普光气田天然气净化厂以普光气田高含硫天然气（硫化氢体积分数１二氧化碳体积分３％～１８％、数８％～１为原料，生产优质商品天然气与工业０％），硫磺，其中，高含硫天然气净化能力１硫２０亿ｍ／ａ
３
，磺储运能力２总硫回收率９００万ｔ／ａ９．８％以上。普光气田天然气净化厂是国内建设的第一个百亿方级的高含硫天然气净化厂，且是世界第二大规模的酸性天然气净化厂。目前，普光气田已建设１２个系
２０１２０３０４＊收稿日期：－－，男，山东菏泽人，教授级高级工程师，学士，从事石油化工设备的管理工作。１９６５作者简介：尹琦岭（－）
０２原因分析１～１［］
１硫磺回收装置简介１．１工作原理
工作反应炉是硫磺回收装置的核心设备之一，原理：酸性气体的Ｈ２Ｓ与空气中的Ｏ２在反应炉内发生部分高温氧化反应，大约有６质量０％～７０％（分数）的Ｈ２Ｓ转化为单质硫磺。此过程为放热反应，产生的热量使炉膛温度超过１１００ ℃。硫磺回收装置的生产特点是来料酸性气量波动比较大，炉内温度也随之大幅度波动，对反应炉耐火衬里材料的抗热振稳定性能要求相当高。从反应过程中可以看出，反应物和生成物中均有强危害性物质，由此对设备的适应能力也有一定的要求。
等：２０万ｔ级克劳斯反应炉余热锅炉陶瓷套管国产化改造第４期尹琦岭，
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列的天然气处理装置及配套工程，单套硫磺回收装置是目前国内加工能力最大的，设计量为回收硫磺／（）。最大量２２０万ｔａ６万ｔ／ａ克劳斯反应炉余热锅炉（以下简称余热锅炉）安与克劳斯反应炉相联接，装于硫磺回收单元中，６个联合装置中共有１２台余热锅炉。第一台余热锅炉于２陆续出现余热锅炉管板处００９０６ Байду номын сангаас始烘炉后，－陶瓷套管大面积破裂的现象。作为硫磺回收装置中的关键设备，一旦余热锅炉陶瓷套管出现问题，将会使Ｈ２Ｓ等有害气体得不到有效处理，不仅影响装置安全平稳运行，而且还会严重影响周边环境。２００９－中原油田普光分公司在不改变原设计衬里厚度０８，和锚固钉尺寸的情况下，对余热锅炉陶瓷套管进行，对克劳斯反国产化设计及改造。截止到２０１２０３－经过改造的陶瓷应炉停工后进行的全面检查表明，套管管口完好、表面光洁无裂纹，可以满足装置的长周期运行，文中对改造过程进行详细介绍。
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