유황 매일 한 문제 5월 4일------참여 3포인트, 정답 10포인트

산성 가스에 포함된 불순물의 종류와 함량은 산성 가스의 유래와 밀접한 관련이 있으며, 주로 CO2, 탄화수소류, H2O, NH3를 포함합니다. 이산화탄소와 탄화수소는 탄소계 오염물질에 속하며, 주요 위험은 주가마 내에서 카르보닐황과 이황화탄소가 생성되는 것(온도 제어)입니다. 또한 완전히 연소되지 않은 일부 물질들은 층에 탄소로 축적됩니다；수분 자체는 반응로에 들어가지 않습니다(앞 단계에서 분리되기 때문입니다). 또한 반응 과정에서도 일정량의 수분이 생성됩니다. 하지만 이상 상황이 발생하면 수증기가 연소로로 들어가 온도를 크게 낮추고, 많은 양의 수증기가 생성되어 로 내부의 압력이 상승합니다. 이로 인해 내화 구조가 손상될 수 있으며, 주 보일러에 물이 들어가면 촉매가 수열적으로 손상되어 수명이 단축됩니다. 암모니아가 연소로 내에서 완전히 타지 않으면, 이후 촉매를 독화시키고 저온 구간에서 결정성 암모늄염이 생성되어 막힘을 일으킵니다(급냉탑 부분). 또한 모든 불활성 가스들(이산화탄소도 어느 정도 포함됨)은 설비의 부하를 증가시키고, 유황 회수율을 낮추며, 설비 투자 비용도 상승시킵니다.

산성 가스의 탄화수소 함량이 기준을 초과하면 불완전 연소로 인해 카본블랙이 생성되어 촉매가 비활성화되고 파이프라인이 막히는 등의 문제가 발생합니다.

이 게시글은 마지막으로 중원인이 2016-5-4 16:59에 수정했습니다.
탄화수소의 위험성: 탄화수소와 다른 유기물의 함량이 높을 경우, 연소로의 온도가 상승할 뿐만 아니라, 폐열보일러의 열응력과 열부하도 증가합니다. 또한, 로에 공급되는 공기의 양도 늘어납니다. 연소 과정에서 생성된 CO2와 H2O는 불활성 가스로서 반응물을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있습니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 때는 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매가 막혀 그 기능을 상실하게 됩니다.따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량을 2% 미만으로 유지해야 합니다. CO2의 영향: 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룹니다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다.COS와 CS2의 생성은 산성 가스에 포함된 CO2 농도와 탄화수소 함량과 관련이 있습니다. HO2의 영향: 수증기가 공정에 미치는 영향은 NH3나 CO2만큼 뚜렷하지는 않지만, 그래도 상당합니다. 수증기는 실질적인 불활성 물질로서 작용할 뿐만 아니라 크라우스 반응의 생성물이기도 하므로, 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미칩니다.

만약 산성 가스에 탄화수소(아민)가 섞여 있고, 충분한 공기가 없다면 탄화수소(아민)가 심하게 침전됩니다. 특히 아민류의 경우, 반짝이는 형태의 타르 같은 침전물이 생성됩니다.이로 인해 유황 처리 설비가 가동을 중단할 때의 소각 부하가 증가하여 가동 중단 시간이 길어집니다.더 중요한 것은 카본 축적량이 과도해지면, 장치가 정상적으로 작동하는 동안 막힘이 발생하여 방폭막이 파열되고, 그로 인해 유독 가스가 누출될 수 있다는 점입니다.

황화수소의 분압이 낮아져 반응이 진행되기 어려워지고, 그 결과 전환율이 감소합니다

산성 가스 불순물이 유황 회수 유닛에 미치는 영향은 무엇인가? 답: 공급되는 산성 가스의 불순물들 (1) 탄화수소류와 알코올-아민계 용매들. 이러한 물질들의 함량이 높을 경우, 연소로의 온도가 상승할 뿐만 아니라 보일러의 열응력과 열부하도 증가합니다. 또한, 로에 공급되는 공기의 양도 증가합니다. 연소 과정에서 생성된 CO2와 H2O는 불활성 기체로서 반응물들을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있습니다.과도한 탄화수소가 존재하면 반응로 내에서 COS와 CS2의 생성량이 증가하여 황의 전환율에 영향을 미칩니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 경우, 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매층이 막혀 촉매의 기능이 상실됩니다. 그 결과 시스템의 압력이 상승하며, 심한 경우에는 설비가 가동을 중단해야 합니다. 따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량은 3% 미만이어야 합니다. (2) 암모니아: 원료 가스에 암모니아가 포함되는 것은 유황 회수 장치에서 흔히 발생하는 또 다른 문제입니다. 일반적으로 원료 가스의 암모니아 함량은 3%를 초과해서는 안 됩니다.원료 가스에 포함된 암모니아가 유황 회수 장치의 정상적인 운영에 미치는 영향도 간과할 수 없으며, 구체적으로는 산성 가스가 용광로로 들어가기 전에 다양한 암모늄염들이 장비나 파이프라인을 막아 산성 가스의 정상적인 공급을 방해한다.시스템에 진입한 후, 암모니아를 연소시켜 생성된 질소와 물은 크라우스 반응에서는 비활성 성분으로 작용하여 유황 분압을 낮추고, 그 결과 유황 회수율도 감소합니다.암모니아가 완전히 연소되지 않으면 공정 가스 중의 산성 성분과 반응하여 암모늄 황화수소나 다황화암모늄 결정이 생성됩니다. 이로 인해 응축기 내부가 막히고 시스템의 압력이 상승하며, 심한 경우에는 설비의 가동이 중단될 수도 있습니다.암모니아와 산화알루미늄의 반응으로 촉매가 비활성화되며, 그 부산물인 질소산화물은 환경 오염을 유발합니다. 또한 질소산화물은 이산화황의 추가적인 산화를 촉진하여 황산에 의한 부식을 일으키고, 이로 인해 장비가 손상되거나 촉매가 중독될 수 있습니다. (3) CO2 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룬다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다. (4) 물: 물은 실제로는 비활성 물질이지만, 크라우스 반응의 생성물이기도 합니다. 따라서 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미쳐, 황화수소의 전환율과 황의 수율을 낮추게 됩니다.일반적인 산성 가스의 수분 함량은 약 2%～5%입니다.

산성 가스 불순물이 유황 회수 유닛에 미치는 영향 (1) 탄화수소류 및 알코올 아민계 용매 이러한 물질의 함량이 높을 경우, 주로 연소로의 온도가 상승하고 보일러의 열응력과 열부하가 증가한다. 또한, 연소 과정에서 생성되는 CO2와 H2O가 불활성 기체로서 반응물을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있다.과도한 탄화수소가 존재하면 반응로 내에서 COS와 CS2의 생성량이 증가하여 황의 전환율에 영향을 미칩니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 경우, 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매층이 막혀 촉매의 기능이 상실됩니다. 그 결과 시스템의 압력이 상승하며, 심한 경우에는 설비가 가동을 중단해야 합니다. 따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량은 3% 미만이어야 합니다. (2) 암모니아: 원료 가스에 암모니아가 포함되는 것은 유황 회수 장치에서 흔히 발생하는 또 다른 문제입니다. 일반적으로 원료 가스의 암모니아 함량은 3%를 초과해서는 안 됩니다.원료 가스에 포함된 암모니아가 유황 회수 장치의 정상적인 운영에 미치는 영향도 간과할 수 없으며, 구체적으로는 산성 가스가 용광로로 들어가기 전에 다양한 암모늄염들이 장비나 파이프라인을 막아 산성 가스의 정상적인 공급을 방해한다.시스템에 진입한 후, 암모니아를 연소시켜 생성된 질소와 물은 크라우스 반응에서는 비활성 성분으로 작용하여 유황 분압을 낮추고, 그 결과 유황 회수율도 감소합니다.암모니아가 완전히 연소되지 않으면 공정 가스 중의 산성 성분과 반응하여 암모늄 황화수소나 다황화암모늄 결정이 생성됩니다. 이로 인해 응축기 내부가 막히고 시스템의 압력이 상승하며, 심한 경우에는 설비의 가동이 중단될 수도 있습니다.암모니아와 산화알루미늄의 반응으로 촉매가 비활성화되며, 그 부산물인 질소산화물은 환경 오염을 유발합니다. 또한 질소산화물은 이산화황의 추가적인 산화를 촉진하여 황산에 의한 부식을 일으키고, 이로 인해 장비가 손상되거나 촉매가 중독될 수 있습니다. (3) CO2 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룬다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다. (4) 물: 물은 실제로는 비활성 물질이지만, 크라우스 반응의 생성물이기도 합니다. 따라서 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미쳐, 황화수소의 전환율과 황의 수율을 낮추게 됩니다.일반적인 산성 가스의 수분 함량은 약 2%～5%입니다.

촉매의 비활성화나 파이프라인 막힘 등을 유발하여, 황 회수율에 영향을 미칩니다

로의 온도가 변동하기 쉬워 로 내부의 온도와 시스템 압력에 영향을 미치며, 검은 황이 생성되어 촉매가 비활성화될 수도 있습니다.그 외의 것들은 모르겠어요.

주연소로의 작동 온도가 상승하면 주연소로의 장기적인 안전한 운영에 영향을 미칠 수 있으며, 황 회수 장치의 황 회수율이 감소하고 공기 소비량이 증가합니다. 또한 황의 품질에도 영향을 주어 에너지 소비가 증가합니다.

탄화수소의 위험성: 탄화수소와 다른 유기물의 함량이 높을 경우, 연소로의 온도가 상승할 뿐만 아니라 폐열보일러의 열응력과 열부하도 증가합니다. 또한, 로에 공급되는 공기의 양도 늘어나게 됩니다. 연소 과정에서 생성된 CO2와 H2O는 불활성 기체로서 반응물을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있습니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 때는 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매가 막혀 그 기능을 상실하게 됩니다.따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량을 2% 미만으로 유지해야 합니다. CO2의 영향: 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룹니다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다.COS와 CS2의 생성은 산성 가스에 포함된 CO2 농도와 탄화수소 함량과 관련이 있습니다. HO2의 영향: 수증기가 공정에 미치는 영향은 NH3나 CO2만큼 뚜렷하지는 않지만, 그래도 상당합니다. 수증기는 실질적인 불활성 물질로서 작용할 뿐만 아니라 크라우스 반응의 생성물이기도 하므로, 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미칩니다. 암모니아 불완전 연소의 위험: 1. 미연소된 NH3가 암모늄염의 형성을 촉진한다.암모니아가 완전히 분해되지 않아 생성된 NOX는, SO2가 산화되어 SO3가 되는 과정에서 유용한 촉매 역할을 합니다. 자유롭게 존재하는 산소가 있으면 SO2를 매우 쉽게 산화시켜 SO3로 만들어주므로, 안정적인 황산염이 형성될 수 있는 조건이 만들어집니다. 또한 암모늄염은 저온 부위에서 쉽게 결정화되어 공정의 기체 시스템을 막을 수 있습니다. 2. 산화되어 SO3가 생성되면, 클라우스 촉매가 황산염화되어 활성을 잃게 됩니다. 또한, SO3는 수증기와 결합하여 H2SO4와 같은 물질을 형성함으로써 장비의 부식을 가속화합니다. 3. SCOT 배가스 탈황 아민액 내의 NH3가 축적되어, 배가스 흡수탑이 H2S를 흡수하는 능력이 저하되며, 재생탑의 분리 효율도 낮아집니다. 4. 산성 가스의 총 황 회수율이 감소합니다.

(1) 탄화수소류와 알코올아민계 용매: 이러한 물질의 함량이 높을 경우, 주로 연소로의 온도가 상승하고 보일러의 열응력과 열부하가 증가합니다. 또한, 로에 공급되는 공기의 양도 증가합니다. 연소 과정에서 생성된 CO2와 H2O는 불활성 가스로서 반응물을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있습니다.과도한 탄화수소가 존재하면 반응로 내에서 COS와 CS2의 생성량이 증가하여 황의 전환율에 영향을 미칩니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 경우, 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매층이 막혀 촉매의 기능이 상실됩니다. 그 결과 시스템의 압력이 상승하며, 심한 경우에는 설비가 가동을 중단해야 합니다. 따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량은 3% 미만이어야 합니다. (2) 암모니아: 원료 가스에 암모니아가 포함되는 것은 유황 회수 장치에서 흔히 발생하는 또 다른 문제입니다. 일반적으로 원료 가스의 암모니아 함량은 3%를 초과해서는 안 됩니다.원료 가스에 포함된 암모니아가 유황 회수 장치의 정상적인 운영에 미치는 영향도 간과할 수 없으며, 구체적으로는 산성 가스가 용광로로 들어가기 전에 다양한 암모늄염들이 장비나 파이프라인을 막아 산성 가스의 정상적인 공급을 방해한다.시스템에 진입한 후, 암모니아를 연소시켜 생성된 질소와 물은 크라우스 반응에서는 비활성 성분으로 작용하여 유황 분압을 낮추고, 그 결과 유황 회수율도 감소합니다.암모니아가 완전히 연소되지 않으면 공정 가스 중의 산성 성분과 반응하여 암모늄 황화수소나 다황화암모늄 결정이 생성됩니다. 이로 인해 응축기 내부가 막히고 시스템의 압력이 상승하며, 심한 경우에는 설비의 가동이 중단될 수도 있습니다.암모니아와 산화알루미늄의 반응으로 촉매가 비활성화되며, 그 부산물인 질소산화물은 환경 오염을 유발합니다. 또한 질소산화물은 이산화황의 추가적인 산화를 촉진하여 황산에 의한 부식을 일으키고, 이로 인해 장비가 손상되거나 촉매가 중독될 수 있습니다. (3) CO2 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룬다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다. (4) 물: 물은 실제로는 비활성 물질이지만, 크라우스 반응의 생성물이기도 합니다. 따라서 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미쳐, 황화수소의 전환율과 황의 수율을 낮추게 됩니다.일반적인 산성 가스의 수분 함량은 약 2%～5%입니다.

탄화수소의 위험성: 탄화수소와 다른 유기물의 함량이 높을 경우, 연소로의 온도가 상승할 뿐만 아니라 폐열보일러의 열응력과 열부하도 증가합니다. 또한, 로에 공급되는 공기의 양도 늘어나게 됩니다. 연소 과정에서 생성된 CO2와 H2O는 불활성 기체로서 반응물을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있습니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 때는 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매가 막혀 그 기능을 상실하게 됩니다.따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량을 2% 미만으로 유지해야 합니다. CO2의 영향: 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룹니다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다.COS와 CS2의 생성은 산성 가스에 포함된 CO2 농도와 탄화수소 함량과 관련이 있습니다. HO2의 영향: 수증기가 공정에 미치는 영향은 NH3나 CO2만큼 뚜렷하지는 않지만, 그래도 상당합니다. 수증기는 실질적인 불활성 물질로서 작용할 뿐만 아니라 크라우스 반응의 생성물이기도 하므로, 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미칩니다.

탄화수소의 위험성: 탄화수소와 다른 유기물의 함량이 높을 경우, 연소로의 온도가 상승할 뿐만 아니라 폐열보일러의 열응력과 열부하도 증가합니다. 또한, 로에 공급되는 공기의 양도 늘어나게 됩니다. 연소 과정에서 생성된 CO2와 H2O는 불활성 기체로서 반응물을 희석시켜 크라우스 반응을 억제하는 경향이 있습니다. 탄화수소 함량이 크게 변동할 때는 연소 부분의 공기 공급이 제때 이루어지지 않을 수 있습니다. 한편으로는 산소가 누출될 수 있고, 다른 한편으로는 무거운 탄화수소들, 특히 방향족 화합물과 알킬올아민들은 산소가 부족한 상황에서 분해되어 침전물을 생성합니다. 이로 인해 유황 제품이 오염되고, 촉매가 막혀 그 기능을 상실하게 됩니다.따라서 산성 가스의 경우 일반적으로 탄화수소 함량을 2% 미만으로 유지해야 합니다. CO2의 영향: 대부분의 경우, H2S와 CO2가 함께 산성 가스의 주요 성분을 이룹니다.산성 가스 중의 CO2는 희석 작용 외에도, 반응로의 불꽃 온도를 낮추고 연소로 출구에서의 가스 내 COS와 CS2 함량을 증가시키는 주요한 유해한 영향을 미칩니다. 만약 저온 촉매 반응 단계에서 이를 충분히 가수분해하지 못하면, 설비의 전환율과 수율에 악영향을 미칩니다.COS와 CS2의 생성은 산성 가스에 포함된 CO2 농도와 탄화수소 함량과 관련이 있습니다. HO2의 영향: 수증기가 공정에 미치는 영향은 NH3나 CO2만큼 뚜렷하지는 않지만, 그래도 상당합니다. 수증기는 실질적인 불활성 물질로서 작용할 뿐만 아니라 크라우스 반응의 생성물이기도 하므로, 크라우스 평형과 반응물의 유효 분압에 영향을 미칩니다. 암모니아 불완전 연소의 위험: 1. 미연소된 NH3가 암모늄염의 형성을 촉진한다.암모니아가 완전히 분해되지 않아 생성된 NOX는, SO2가 산화되어 SO3가 되는 과정에서 유용한 촉매 역할을 합니다. 자유롭게 존재하는 산소가 있으면 SO2를 매우 쉽게 산화시켜 SO3로 만들어주므로, 안정적인 황산염이 형성될 수 있는 조건이 만들어집니다. 또한 암모늄염은 저온 부위에서 쉽게 결정화되어 공정의 기체 시스템을 막을 수 있습니다. 2. 산화되어 SO3가 생성되면, 클라우스 촉매가 황산염화되어 활성을 잃게 됩니다. 또한, SO3는 수증기와 결합하여 H2SO4와 같은 물질을 형성함으로써 장비의 부식을 가속화합니다. 3. SCOT 배가스 탈황 아민액 내의 NH3가 축적되어, 배가스 흡수탑이 H2S를 흡수하는 능력이 저하되며, 재생탑의 분리 효율도 낮아집니다. 4. 산성 가스의 총 황 회수율이 감소합니다.

석탄화학공정의 경우, 저메탄 탈황 공정을 통해 생성되는 산성 가스에는 불순물이 거의 없으며, 오직 H2S 농도만이 문제가 됩니다. CO2의 비중은 상당히 높으므로, 그 농도에 변동이 생기면 저메탄 공정의 작동 상태에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 메탄올 함량도 중요한 지표입니다. 사고가 발생하면 메탄올이 대량으로 포함된 가스가 나오므로, 이때는 공기 공급을 조절하여 탄소가 생성되는 것을 방지해야 합니다.