Condensatoare cu sulfnu sunt echipamente pline de farmec. Dar în unitățile de recuperare a sulfului, acestea sunt absolut critice. Gândiți-le greșit și veți avea de-a face cu tuburi astupate, foi de tuburi corodate și incendii de sulf. Fă-le corect și vor rula ani de zile cu o atenție minimă.
Am proiectat, instalat și depanat condensatoare cu sulf în rafinării și fabrici de procesare a gazelor. Iată ce am văzut de fapt funcțional-și ce nu.
Ce face de fapt un condensator de sulf
Într-o unitate de recuperare a sulfului (procedeul Claus), sulful părăsește cuptorul de reacție și convertoare sub formă de vapori, amestecați cu gazul de proces. Condensatorul de sulf răcește acest curent, condensează vaporii de sulf elementar în sulf lichid și îl separă de gaz.
Sulful lichid trece apoi la depozitare sau solidificare. Gazul rămas-acum epuizat de sulf-trece la următoarea etapă a convertorului sau la incinerare.
Provocarea critică: sulful se condensează la aproximativ 120-160 de grade, în funcție de presiune. Sub aproximativ 115 grade, sulful devine extrem de vâscos (unele forme de sulf pot atinge 10.000 cP). Peste aproximativ 160 de grade, nu se condensează. Trebuie să mențineți temperatura peretelui tubului într-o fereastră îngustă-de obicei 130–145 de grade -pentru o funcționare eficientă.
Cele două tipuri pe care le vedem de fapt
- Înveliș-răcit cu apă-și-tub: gazul de proces curge prin tuburi (sau înveliș), apă de răcire pe cealaltă parte. Acesta este cel mai comun tip în SRU-urile mai mari.
- Răcit-aer (ventilator-in aripioare): aerul ambiental suflă peste tuburile cu aripioare. Mai puțin obișnuit, folosit în locații cu apă-rare sau în unități mai mici.
În ambele cazuri, tuburile sunt de obicei dispuse vertical sau ușor înclinat-nu orizontal. De ce? Sulful lichid se scurge mai bine de pe suprafețele verticale. Tuburile orizontale pot reține sulf lichid în fundul tubului, ceea ce creează probleme de solidificare și blocare.
Fereastra de operare: mai îngustă decât credeți
Iată provocarea temperaturii în cifre reale.
| Starea de sulf | Temperatură | Comportament |
| Vapori | >160 de grade | Fara condens |
| Lichid (normal) | 120-160 de grade | Curge-liberă, vâscozitate scăzută |
| Lichid (vâscozitate mare) | 115-120 de grade | Devenind gros |
| Solid | < 115°C | Îngheață, pot astupa tuburile |
Folie tubulară și materiale tubulare: ce specificăm
Condensatoarele cu sulf au o problemă unică de coroziune. Gazul de proces conține dioxid de sulf, hidrogen sulfurat și vapori de apă. Când sunt răcite sub punctul de rouă, acestea formează acizi sulfuros și sulfuric.
Experiența noastră materială:
- Plăci tubulare: oțel carbon cu o toleranță de coroziune este marginală. Am văzut pitting în 5 ani. Specificăm acum 304L sau 316L placat pentru fața foii tubulare.
- Tuburi: oțelul carbon poate funcționa cu o toleranță bună la coroziune, dar 304L sau 316L este mai sigur. Pentru serviciile umede, 316L este minim.
- Carcasă: oțelul carbon este de obicei fin, cu o toleranță de coroziune.
- Flanse și garnituri: utilizați grafit sau spirală-înfășurată cu umplutură de grafit. Garniturile PTFE NU sunt destinate utilizării sulfului-sulful degradează PTFE la temperaturi ridicate.
Am văzut odată o fabrică folosind tuburi de 304 L și foi de tuburi din oțel carbon. Foaia tubulară s-a corodat în jurul orificiilor tubului-coroziunea în crăpături. Imbinarile tuburilor s-au scurs. Fabrica a trebuit să înlocuiască toată placa tubulară după 3 ani. Costul suplimentar pentru o foaie de tub acoperită ar fi fost de aproximativ 20% din costul de înlocuire.
Aspect tub: drept vertical, fără tuburi U-
Am învățat asta pe calea grea. fasciculele de tuburi U-în condensatoarele cu sulf creează picioare moarte în care sulful lichid se acumulează și se solidifică. Sulful prins se extinde atunci când este încălzit și poate despica tubul.
Specificația noastră: tuburi verticale drepte cu un dren inferior. Foaia tubulară din partea de jos permite scurgerea liberă a sulfului lichid.
Pasul tubului: utilizați pasul pătrat (nu triunghiular) pentru a permite curățarea benzilor. Dacă utilizați pas triunghiular, nu puteți bifa tuburile dacă se obțin. Și în serviciul cu sulf, obturarea tubului nu este o chestiune de „dacă”-este „când”.
Riscul de incendiu pe care nimeni nu îl menționează
Sulful solid arde. Arde foarte fierbinte și creează dioxid de sulf gazos, care este toxic și coroziv.
Lista noastră de verificare pentru prevenire:
- Instalați senzori de temperatură pe carcasă în mai multe puncte
- Dacă se folosește încălzirea cu abur, asigurați-vă că condensul se scurge liber
- Nu lăsați niciodată nivelul de sulf lichid să se ridice peste fascicul de tuburi (un căpăstru de nivel și o alarmă{0}}de nivel înalt sunt esențiale)
- Aveți un sistem de purjare cu azot pentru situații de urgență
Întreținere: realitatea practică
Întreținerea condensatorului cu sulf nu este plină de farmec. Dar este necesar.
Ce vă recomandăm:
Porturi de suflare-: instalați în partea inferioară a carcasei și a tubului (dacă este cazul) pentru a scurge sulful lichid în timpul opririi.
Curățați-conexiunile-la loc (CIP): o conexiune de abur sau apă caldă pentru a topi și a spăla sulful din tuburi.
Căi de acces: suficient de mari pentru a avea acces la foaia tubulară. Un canal de 500 mm este mai bun decât un canal de 300 mm.
Spațiu de tragere a tubului: tuburile verticale au nevoie de spațiu liber deasupra capului. Am văzut fabrici instalând condensatoare cu spațiu suficient pentru îndepărtarea fasciculului de tuburi-aceasta greșeală costă mult mai târziu.
Lista de verificare operațională pentru condensatoarele cu sulf
Înainte de pornire-, în timpul funcționării și în timpul opririi:
- Controlul temperaturii – temperatura gazului de ieșire la 135-145 grade. Nu sub 120 de grade.
- Nivelul de sulf lichid – mențineți sub fascicul de tuburi. Utilizați alarme de nivel.
- Debitul de apă de răcire – controlați prin temperatură, nu prin debit. Control de ocolire, nu accelerare.
- Inspecție – verificări vizuale lunare ale foii și capetelor tuburilor pentru coroziune sau punți de sulf.
- Program de curățare – bazat pe căderea presiunii, nu pe calendar. Dacă scăderea de presiune crește peste proiect, programați curățarea.
- Iarnă – dacă unitatea se poate deconecta pe vreme rece, luați în considerare trasarea căldurii sau umplutura cu abur pentru a preveni înghețarea sulfului.
- Oprire de urgență - purjați cu azot și scurgeți tot sulful lichid înainte ca unitatea să se răcească sub 120 de grade.