Устройство дегазации жидкой серы

Полезная модель относится к устройствам дегазации жидкой серы и может применяться, преимущественно, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, в частности, на установках производства серы по методу Клауса. Устройство дегазации жидкой серы выполнено в виде емкости, разделенной на две камеры стенкой с отверстиями для перелива серы. Одна из камер оснащена насосом и служит для выгрузки дегазированной серы. Другая камера оснащена, по меньшей мере, двумя барботажными колонками, установленными на -образной опорной конструкции. Вертикальные элементы опорной конструкции одним краем жестко заделаны в стенки емкости и скреплены с горизонтальным элементом опорной конструкции. Барботажная колонка выполнена в форме обечайки, к корпусу которой приварены ребра, оснащенные пазами. Под колонками установлены средства для подачи тонко распыленного газа с возможностью индивидуального регулирования расхода газа, поступающего в каждую барботажную колонну, в зависимости от количества поступающей серы. Когда барботажную колонку устанавливают на опорную конструкцию, свободные края вертикальных элементов служат направляющими, по которым посредством ребер с пазами перемещается барботажная колонка. При этом элементы опорной конструкции и ребра корпуса барботажной колонки, снабженные пазами, в собранном виде образуют сплошную перегородку, камера дегазации оказывается разделенной на отсеки. Таким образом обеспечивается последовательное прохождение серы через колонки и исключается вероятность того, что сера пойдет на выход, минуя барботажную колонку. На горизонтальном элементе опорной конструкции второй и последующих по ходу движения серы колонок установлены регулирующие пластины, которые могут перемещаться по вертикали, и таким образом позволяют менять зазор между перегородкой и нижней частью колонки. Чтобы регулировать поток поступающей серы, этот зазор между пластиной и колонкой последовательно уменьшают по ходу движения

серы под каждой следующей барботажной колонкой. Край пластины снабжен переливными прорезями, чтобы обеспечить более равномерное перетекание серы. Предлагаемое устройство для дегазации серы позволяет в короткий срок и без высоких эксплуатационных затрат дегазировать жидкую серу, а также легко и надежно монтировать колонки и, при необходимости, регулировать колонку по высоте.

Полезная модель относится к устройствам дегазации жидкой серы и может применяться, преимущественно, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, в частности, на установках производства серы.

Известно, что сера, полученная на установках производства серы по методу Клауса, содержит сероводород, который во время хранения, транспортировки и дальнейшего использования серы высвобождается, и количество которого может достигнуть предела взрываемости, создав опасную ситуацию. Кроме того, присутствие сероводорода в жидкой сере оказывает неблагоприятное влияние на прочность твердой серы и ее потребительские свойства.

На основании серии испытаний, проведенных рядом зарубежных фирм, был сделан вывод, что 15 ppm является верхним опасным пределом для содержания сероводорода в жидкой сере и установлена величина 10 ppm сероводорода в качестве требования для продаваемой серы. Чтобы достичь этой величины был разработан ряд устройств дегазации жидкой серы, в которых для удаления растворенного в жидкой сере сероводорода использовали перемешивание, добавление катализатора, пропускание распыленного газа через серу и др.

Известно, например, устройство дегазации жидкой серы в виде газожидкостного контактного смесителя со встроенной мешалкой, приводимой в действие электромотором, и средствами для подачи распыленного воздуха (WO 95/06616). Недостаток этого устройства состоит в том, что при контакте с жидкой серой есть большая вероятность коррозии и механического повреждения движущихся частей мешалки.

Известно устройство дегазации жидкой серы в виде скрубберной башни с тарелками, по которым жидкая сера, стекая, дегазируется противотоком воздуха. (Патент

США №3807141). Однако использование этого устройства требует значительных эксплуатационных затрат.

Наиболее близким аналогом является устройство дегазации жидкой серы в виде емкости, разделенной на два отсека, в одном из которых установлена отпарная колонна, где сера интенсивно перемешивается пузырьками горячего воздуха, а другой служит для выгрузки дегазированной серы. (Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. ВИНИТИ РАН, 1999, №4. Исмагилов Ф.Р. и др. «Решение экологических проблем НПЗ: технология дегазации жидкой серы», с.28). Недостаток этого устройства состоит в том, что для полной дегазации требуется длительное время пребывания серы в устройстве, что приводит к высокому расходу энергии.

Задачей, которую решает предполагаемая полезная модель, является создание устройства, позволяющего интенсифицировать процесс дегазации серы.

Поставленная задача решается тем, что устройство дегазации жидкой серы выполнено в виде емкости, разделенной стенкой с отверстиями для перелива серы, по меньшей мере, на две камеры, одна из которых оснащена средствами выгрузки дегазированной серы, а другая - по меньшей мере, двумя барботажными колонками с расположенными под ними средствами для подачи тонко распыленного воздуха. Каждая из барботажных колонок установлена на -образной опорной конструкции, вертикальные элементы которой одним краем жестко заделаны в стенках емкости, а их свободные края служат направляющими для барботажной колонки, на корпусе которой жестко закреплены ребра, снабженные пазами. При этом барботажная колонка установлена с зазором к горизонтальному элементу опорной конструкции, на котором с возможностью перемещения прикреплена пластина, регулирующая величину зазора между колонкой и горизонтальным элементом, а средства для подачи тонко распыленного воздуха оснащены индивидуальным механизмом регулирования расхода газа для каждой колонки в зависимости от количества поступающей серы. Вертикальные и

горизонтальные элементы опорной конструкции жестко соединены между собой. Расстояние, на которое перемещается регулирующая пластина каждого горизонтального элемента опорной конструкции, установлено из расчета уменьшения зазора на 0÷25% для каждой последующей барботажной колонки, при этом верхний край регулирующей пластины снабжен переливными прорезями.

Достижение технического результата иллюстрирует описание процесса, происходящего в данном устройстве. Сера, поступающая в устройство, подогревается до температуры 130-150°С посредством паровых подогревателей, установленных на дне резервуара. Во избежание охлаждения жидкой серы газ, поступающий на барботирование, подогревается до 135°С. Когда барботажную колонку устанавливают на опорную конструкцию, свободные края вертикальных элементов служат направляющими, по которым посредством ребер с пазами перемещается барботажная колонка. При этом элементы опорной конструкции и ребра корпуса барботажной колонки, снабженные пазами, в собранном виде образуют сплошную перегородку, камера дегазации оказывается разделенной на отсеки. Таким образом обеспечивается последовательное прохождение серы через колонки и исключается вероятность того, что сера пойдет на выход, минуя барботажную колонку. Такое устройство, ко всему прочему, позволяет легко и надежно монтировать колонки и, кроме того, дает возможность, при необходимости регулировать колонку по высоте. На горизонтальном элементе опорной конструкции второй и последующих по ходу движения серы колонок установлены регулирующие пластины, которые могут перемещаться по вертикали, и таким образом позволяют менять зазор между перегородкой и нижней частью колонки. Чтобы регулировать поток поступающей серы, этот зазор между пластиной и колонкой последовательно уменьшают по ходу движения серы под каждой следующей барботажной колонкой. Тем самым в первых по ходу движения барботажных колонках происходит более интенсивный контакт жидкой серы с тонко распыленным газом и достигается

больший эффект удаления из нее сероводорода. Край пластины снабжен переливными прорезями, чтобы обеспечить более равномерное перетекание серы.

Чтобы избежать повышения концентрации сероводорода над поверхностью жидкой серы в резервуаре, используют продувочный газ. Обычно продувку осуществляют с использованием эжектора.

Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрируют приведенные ниже графические изображения.

На фиг.1 и 2 представлены общий вид и вид сверху устройства дегазации жидкой серы. На фиг.3 представлен поперечный разрез устройства. На фиг.4 представлены элементы опорной конструкции колонки. На фиг.5 и 6 представлено крепление регулирующей пластины.

Устройство дегазации серы работает следующим образом. Жидкую серу подают по линии 1 в камеру дегазации 2. Поскольку вертикальные элементы 3 и горизонтальный элемент 4 опорной конструкции и ребра 5 с пазами 6 корпуса барботажной колонки 7 в собранном виде образуют сплошную перегородку, камера дегазации оказывается разделенной на отсеки, что препятствует перетоку жидкой серы мимо барботажной колонки. Затем жидкая сера поступает в нижнюю часть первой барботажной колонки. В нижней части барботажной колонки установлены средства для тонкого распыления газа 8, которые представляют собой систему перфорированных труб. В них под давлением подается газ, преимущественно, воздух. Причем средства 8 оснащены индивидуальным механизмом регулирования расхода газа 9 для каждой колонки в зависимости от количества поступающей серы. За счет подъемной силы, создаваемой потоком тонко распыленного газа, сера движется вверх колонны, а затем, переливаясь через верхние края колонки, движется вниз. За счет постоянного поступления в камеру дегазации новой порции серы, дегазированная в первой барботажной колонке сера поступает в нижнюю

часть следующей по ходу барботажной колонки, в которой осуществляется такая же операция дегазации, как и в первой барботажной колонке.

Вторая и последующие барботажные колонки устанавливают аналогично. При этом на горизонтальной опоре второй и последующих колонок крепят регулирующую пластину 10, снабженную переливными прорезями 11.

Регулирующие пластины могут перемещаться по вертикали и таким образом позволяют менять зазор 12 между перегородками и барботажными колонками, изменяя тем самым проходное сечение потока жидкой серы, поступающей в барботажную колонку снизу. Последовательным уменьшением этого зазора по ходу движения серы под каждой барботажной колонкой на 0÷25% ограничивают поступление жидкой серы в каждую последующую барботажную колонку. Частично жидкая сера вновь увлекается потоком газа, поступающим в предыдущую колонку. Пройдя последовательно все установленные в камере дегазации барботажные колонки, дегазированная жидкая сера перетекает через отверстие 13 в разделительной стенке 14 в камеру выгрузки 15, в которой установлен насос для откачки дегазированной серы для дальнейшего потребления.

Продувку газового пространства над поверхностью серы выполняют потоком продувочного газа, направляемого в противоток к движению серы. Продувочный газ удаляют при помощи эжекторной системы 16. Выходящий продувочный газ обычно поступает в печь дожига или другое устройство для утилизации отходящего газа.

Таким образом, частичная рециркуляция жидкой серы через барботажную колонку приводит к многократному контакту серы с тонко распыленным газом и к большему эффекту удаления из нее сероводорода.

Техническим результатом при использовании данного устройства дегазации жидкой серы является достижение нормативной величины содержания сероводорода в жидкой сере на выходе из устройства за короткие сроки и при низких эксплуатационных

расходах. Такое устройство, кроме того, позволяет легко и надежно монтировать колонки и дает возможность, при необходимости, регулировать колонку по высоте.

1. Устройство дегазации жидкой серы, выполненное в виде емкости, разделенной стенкой с отверстиями для перелива серы, по меньшей мере, на две камеры, одна из которых оснащена средствами выгрузки дегазированной серы, а другая - по меньшей мере, двумя барботажными колонками с расположенными под ними средствами для подачи тонко распыленного воздуха, каждая из барботажных колонок установлена на -образной опорной конструкции, вертикальные элементы которой одним краем жестко заделаны в стенках емкости, а их свободные края служат направляющими для барботажной колонки, на корпусе которой жестко закреплены ребра, снабженные пазами, при этом барботажная колонка установлена с зазором к горизонтальному элементу опорной конструкции, на котором с возможностью перемещения прикреплена пластина, регулирующая величину зазора между колонкой и горизонтальным элементом, а средства для подачи тонко распыленного воздуха оснащены индивидуальным механизмом регулирования расхода газа для каждой колонки в зависимости от количества поступающей серы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вертикальные и горизонтальные элементы опорной конструкции жестко соединены между собой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние, на которое перемещается регулирующая пластина каждого горизонтального элемента опорной конструкции, установлено из расчета уменьшения зазора на 0÷25% для каждой последующей барботажной колонки.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний край регулирующей пластины снабжен переливными прорезями.