硫黄毎日一題5月4日------参加3財富、正解10財富

酸性ガスに含まれる不純物の種類と含有量は、酸性ガスの起源と密接な関係があり、主にCO2、炭化水素類、H2O、NH3である。 二酸化炭素と炭化水素は炭素系汚染物質に属し、主な害としては主炉内でカルボニル硫黄や二硫化炭素が生成されること（温度制御）、また完全に燃焼しなかったものの一部が層内に炭素を堆積させることがある；水分自体は反応炉に入らない（事前に分離されるからだ）。また、反応自体でもある程度の水分が発生する。しかし、異常が発生した場合、水蒸気が燃焼炉に入ると温度が大幅に下がり、大量の水蒸気が生成されて炉内圧力が上昇し、耐火構造が損傷する。もし主廃熱器が破損して水が混入すると、触媒が加水分解によって劣化し、寿命が短くなる。 アンモニアが燃焼炉内で燃焼されなければ、後に触媒の中毒を引き起こし、低温部で結晶性アンモニウム塩が生成して詰まり（急冷塔部分）を引き起こす。また、すべての不活性ガス（二酸化炭素もある程度これに含まれる）は装置の負荷（熱負荷）を増大させ、硫黄回収率を低下させ、設備投資コストを高くする。

酸性ガス成分が基準値を超えると、不完全燃焼によりカーボンブラックが生成され、触媒の不活性化や配管の閉塞などの問題が生じます。

この投稿は最終的に、2016年5月4日16時59分に中原人によって編集されました。炭化水素類の危険性：炭化水素やその他の有機物の含有量が多い場合、燃焼炉の温度が上昇するだけでなく、廃熱ボイラーの熱応力や熱負荷も増加します。また、炉内への空気供給量も増えます。そして、燃焼によって生成されるCO2やH2Oといった不活性ガスが反応物を希釈し、クラウス反応を抑制する傾向があります。 炭化水素含有量が大きく変動すると、燃焼部の送風が適時に行われなくなりやすく、一方で酸素漏れが発生する可能性がある。また、特に芳香族やアルキルアルコールアミンといった重質な炭化水素は、酸素不足の状態で分解してスラッジを生成し、硫黄製品を汚染したり、触媒を詰まらせて機能を失わせたりする。したがって、酸性ガスでは一般的に炭化水素含有量を＜2％とすることが求められる。 CO2の影響：ほとんどの場合、H2SとCO2が共に酸性ガスの主成分を形成する。酸性ガス中のCO2は希釈作用以外にも、反応炉の炎温度を低下させたり、燃焼炉の出口におけるガス中のCOSおよびCS2の含有量を増加させたりするという主な有害な影響を持つ。もし低温触媒反応段階で十分に加水分解されなければ、装置の転換率や収率に悪影響を及ぼす。COSとCS2の生成は、酸性ガス中のCO2濃度および炭化水素含有量に関連している。 HO2の影響：水蒸気がプロセスに与える影響はNH3やCO2ほど顕著ではないものの、無視できないものである。その役割としては、実質的な不活性物質であると同時にクラウス反応の生成物でもあるため、クラウス平衡および反応物の有効分圧に影響を与える。

酸性ガス帯に含まれる炭化水素（アミン）は、十分な空気がないため、炭化水素（アミン）が深刻にスラッジ化し、特にアミン類は光沢のあるタール状のスラッジを形成します。これにより、硫黄設備の停止時の焼き付き負荷が増加し、停止時間が長引くことになる。さらに重要なのは、スラッジの量が過剰になると、装置が通常通り動作している際に詰まりを引き起こし、防爆膜が破れて有毒ガスが漏れ出す可能性があるという点です。

硫化水素の分圧が下がり、反応の進行が妨げられるため、転換率が低下する

酸性ガス不純物が硫黄回収ユニットに与える影響は何か？ 答：給料となる酸性ガス中の不純物（1）炭化水素類およびアルコールアミン系溶剤。これらの含有量が多い場合、主に燃焼炉の温度が上昇したり、ボイラーの熱応力や熱負荷が増加したりする。また、炉内への空気供給量も増える。そして、燃焼によって生成されるCO2やH2Oは不活性ガスとして反応物を希釈し、クラウス反応を阻害する傾向がある。過剰な炭化水素が存在すると、反応炉内でのCOSおよびCS2の生成量が増加し、硫黄の転換率に影響を与える。 炭化水素含有量が大きく変動すると、燃焼部の送風が適時に行われなくなりやすく、一方で酸素漏れが発生する可能性がある。また、特に芳香族やアルキルアルコールアミンといった重質な炭化水素は、酸素不足の状態で分解してスラッジを生成し、硫黄製品を汚染したり、触媒層を詰まらせて機能を失わせたりする。これによりシステムの圧力が上昇し、深刻な場合にはプラントの停止を余儀なくされる。 したがって、酸性ガスでは一般的に炭化水素含有量を＜3％とすることが求められる。 （2）アンモニア 原料ガス中のアンモニアは、硫黄回収装置におけるもう一つの一般的な問題であり、通常、原料ガス中のアンモニア含有量は3％を超えてはならない。原料ガス中のアンモニアが硫黄回収装置の正常な運転に与える影響も見過ごせないものであり、具体的には、酸性ガスが炉に入る前に、各種アンモニウム塩が装置や配管を詰まらせ、酸性ガスの正常な輸送を妨げるという形で現れる。システムに入ると、アンモニアの燃焼によって生成される窒素や水はクラウス反応において不活性な成分となり、硫黄分圧を下げるため、硫黄の回収率が低下する。アンモニアが完全に燃焼しないと、プロセスガス中の酸性成分と反応してアンモニウム硫化水素やアンモニウム多硫化物の結晶が生成され、凝縮器の管内を塞ぎ、システムの圧力上昇を引き起こし、最悪の場合は装置の停止を余儀なくされます。アンモニアと酸化アルミニウムの反応により触媒が不活性化し、その副生成物である窒素酸化物は環境汚染を引き起こす。また、窒素酸化物は二酸化硫黄のさらなる酸化を促進するため、硫酸による腐食や装置の腐食、触媒の中毒を引き起こす。 （3）CO2　ほとんどの場合、H2SとCO2が共に酸性ガスの主成分を形成する。酸性ガス中のCO2は希釈作用以外にも、反応炉の炎温度を低下させたり、燃焼炉の出口におけるガス中のCOSおよびCS2の含有量を増加させたりするという主な有害な影響を持つ。もし低温触媒反応段階で十分に加水分解されなければ、装置の転換率や収率に悪影響を及ぼす。 （4）水　水は実質的な不活性物質であり、かつクラウス反応の生成物でもあるため、クラウス平衡および反応物の有効分圧に影響を与え、水素硫化物の転化率と硫黄の収率を低下させる。一般的な酸性ガスの水蒸気含有量は約2％～5％です。

酸性ガス不純物が硫黄回収ユニットに与える影響 （1）炭化水素類およびアルコールアミン系溶剤 これらの物質の含有量が多い場合、主な影響としては燃焼炉の温度が上昇するだけでなく、ボイラーの熱応力や熱負荷も増加し、さらに炉への空気供給量も増える。また、その燃焼によって生成されるCO2やH2Oは不活性ガスとして反応物を希釈し、クラウス反応を抑制する傾向がある。過剰な炭化水素が存在すると、反応炉内でのCOSおよびCS2の生成量が増加し、硫黄の転換率に影響を与える。 炭化水素含有量が大きく変動すると、燃焼部の送風が適時に行われなくなりやすく、一方で酸素漏れが発生する可能性がある。また、特に芳香族やアルキルアルコールアミンといった重質な炭化水素は、酸素不足の状態で分解してスラッジを生成し、硫黄製品を汚染したり、触媒層を詰まらせて機能を失わせたりする。これによりシステムの圧力が上昇し、深刻な場合にはプラントの停止を余儀なくされる。 したがって、酸性ガスでは一般的に炭化水素含有量を＜3％とすることが求められる。 （2）アンモニア 原料ガス中のアンモニアは、硫黄回収装置におけるもう一つの一般的な問題であり、通常、原料ガス中のアンモニア含有量は3％を超えてはならない。原料ガス中のアンモニアが硫黄回収装置の正常な運転に与える影響も見過ごせないものであり、具体的には、酸性ガスが炉に入る前に、各種アンモニウム塩が装置や配管を詰まらせ、酸性ガスの正常な輸送を妨げるという形で現れる。システムに入ると、アンモニアの燃焼によって生成される窒素や水はクラウス反応において不活性な成分となり、硫黄分圧を下げるため、硫黄の回収率が低下する。アンモニアが完全に燃焼しないと、プロセスガス中の酸性成分と反応してアンモニウム硫化水素やアンモニウム多硫化物の結晶が生成され、凝縮器の管内を塞ぎ、システムの圧力上昇を引き起こし、最悪の場合は装置の停止を余儀なくされます。アンモニアと酸化アルミニウムの反応により触媒が不活性化し、その副生成物である窒素酸化物は環境汚染を引き起こす。また、窒素酸化物は二酸化硫黄のさらなる酸化を促進するため、硫酸による腐食や装置の腐食、触媒の中毒を引き起こす。 （3）CO2　ほとんどの場合、H2SとCO2が共に酸性ガスの主成分を形成する。酸性ガス中のCO2は希釈作用以外にも、反応炉の炎温度を低下させたり、燃焼炉の出口におけるガス中のCOSおよびCS2の含有量を増加させたりするという主な有害な影響を持つ。もし低温触媒反応段階で十分に加水分解されなければ、装置の転換率や収率に悪影響を及ぼす。 （4）水　水は実質的な不活性物質であり、かつクラウス反応の生成物でもあるため、クラウス平衡および反応物の有効分圧に影響を与え、水素硫化物の転化率と硫黄の収率を低下させる。一般的な酸性ガスの水蒸気含有量は約2％～5％です。

触媒の不活性化や配管の閉塞などを引き起こし、硫黄回収率に影響を与える

炉の温度が不安定になりやすく、炉内温度やシステム圧力に影響を与えるほか、黒い硫黄が生成されやすく、触媒が不活性化する原因となります。それ以外はわかりません。

主燃焼炉の運転温度を上げると、主燃焼炉の長期的な安全な運用に影響を与える可能性があります。また、硫黄回収装置の硫黄回収率が低下し、空気消費量も増加します。さらに、硫黄の品質にも影響を及ぼし、エネルギー消費も増えます。