Kondenzatori sumpora: Šta smo vidjeli na terenu

Kondenzatori sumporanisu glamurozna oprema. Ali u jedinicama za obnavljanje sumpora, oni su apsolutno kritični. Pogriješite ih i imat ćete posla sa začepljenim cijevima, korodiranim pločama cijevi i požarima sumpora. Ispravite ih i trajat će godinama uz minimalnu pažnju.

Dizajnirali smo, instalirali i otklonili probleme sa kondenzatorima sumpora u rafinerijama i postrojenjima za preradu gasa. Evo šta smo zapravo vidjeli da radi-a šta nije.

Šta zapravo radi kondenzator sumpora

U jedinici za rekuperaciju sumpora (Claus proces), sumpor napušta reakcionu peć i konvertore kao para, pomešana sa procesnim gasom. Kondenzator sumpora hladi ovaj tok, kondenzuje paru elementarnog sumpora u tečni sumpor i odvaja ga od gasa.

Tečni sumpor zatim ide u skladište ili skrućivanje. Preostali plin-koji je sada osiromašen sumporom- ide u sljedeću fazu pretvarača ili u spaljivanje.

Kritični izazov: sumpor se kondenzuje na oko 120-160 stepeni, u zavisnosti od pritiska. Ispod oko 115 stepeni, sumpor postaje izuzetno viskozan (neki oblici sumpora mogu dostići 10.000 cP). Iznad oko 160 stepeni, ne kondenzuje se. Temperaturu zida cijevi morate držati u uskom prozoru-obično 130–145 stepeni -za efikasan rad.

Dvije vrste koje zapravo vidimo

• Vodom{0}}hlađena školjka-i-cijev: procesni plin teče kroz cijevi (ili školjku), hladeći vodu s druge strane. Ovo je najčešći tip u većim SRU-ovima.
• Vazdušno{0}}hlađenje (fen-ventilator): ambijentalni zrak duva preko rebrastih cijevi. Manje uobičajeno, koristi se na-lokacijama s nedostatkom vode ili manjim jedinicama.

U oba slučaja, cijevi su obično raspoređene okomito ili blago nagnute-ne horizontalno. Zašto? Tečni sumpor bolje otiče sa vertikalnih površina. Horizontalne cijevi mogu zadržati tekući sumpor na dnu cijevi, što stvara probleme s očvršćavanjem i začepljenjem.

Operativni prozor: uži nego što mislite
Evo temperaturnog izazova u stvarnim brojevima.

Cijevni limovi i materijali cijevi: ono što specificiramo

Kondenzatori sumpora imaju jedinstven problem korozije. Procesni plin sadrži sumpor dioksid, sumporovodik i vodenu paru. Kada se ohlade ispod tačke rosišta, formiraju sumpornu i sumpornu kiselinu.

Naše materijalno iskustvo:

• Cijevni limovi: ugljični čelik sa dodatkom korozije je marginalni. Videli smo rupu za 5 godina. Sada specificiramo 304L ili 316L plašt za prednju stranu lima.
• Cijevi: ugljični čelik može raditi sa dobrom otpornošću na koroziju, ali 304L ili 316L je sigurniji. Za mokre usluge, 316L je minimum.
• Oklop: ugljični čelik je obično fin, sa dodatkom korozije.
• Prirubnice i zaptivke: koristite grafit ili spiralno{0}}namotane sa grafitnim punilom. PTFE zaptivke NISU za upotrebu sumpora-sumpor razgrađuje PTFE na povišenim temperaturama.

Jednom smo vidjeli kako postrojenje koristi cijevi od 304L i limove cijevi od ugljičnog čelika. List cijevi je korodirao oko rupa cijevi-korozijom. Spojevi cijevi su procurili. Postrojenje je moralo zamijeniti cijeli cijevni list nakon 3 godine. Dodatni trošak za obloženu cijevnu ploču iznosio bi oko 20% cijene zamjene.

Raspored cijevi: ravna vertikalna, bez U{0}} cijevi

Ovo smo naučili na teži način. U-snopovi cijevi u kondenzatorima sumpora stvaraju mrtve noge gdje se tečni sumpor akumulira i učvršćuje. Zarobljeni sumpor se širi kada se zagrije i može rascijepiti cijev.

Naša specifikacija: ravne vertikalne cijevi s donjim odvodom. Cijevni list na dnu omogućava slobodno otjecanje tekućeg sumpora.

Nagib cijevi: koristite kvadratni korak (ne trokutasti) kako biste omogućili staze za čišćenje. Ako koristite trokutasti nagib, ne možete da zataknete cijevi ako se začepe. A u servisu sumpora, čepljenje cijevi nije pitanje "ako"-već je "kada".

Rizik od požara niko ne pominje

Čvrsti sumpor gori. Veoma gori i stvara plin sumpor dioksid, koji je toksičan i korozivan.

Naša kontrolna lista za prevenciju:

• Instalirajte senzore temperature na školjku na više tačaka
• Ako se koristi parno grijanje, osigurajte da kondenzat slobodno odvodi
• Nikada nemojte dozvoliti da se nivo tečnog sumpora podigne iznad snopa cijevi (neophodni su nivo uzde i alarm visokog{0}}nivoa)
• Imajte sistem za pročišćavanje dušikom za hitne slučajeve

Održavanje: praktična stvarnost

Održavanje sumpornog kondenzatora nije glamurozno. Ali to je neophodno.

Šta preporučujemo:

Priključci za{0}}ispuhivanje: instalirajte na dnu obje strane kućišta i cijevi (ako je primjenjivo) za odvod tečnog sumpora tokom gašenja.

Čisti-na-priključci (CIP): priključak za paru ili toplu vodu za topljenje i ispiranje sumpora iz cijevi.

Manways: dovoljno veliki za pristup cijevnom listu. Lamela od 500 mm je bolja od lamela od 300 mm.

Prostor za povlačenje cijevi: vertikalnim cijevima je potreban razmak iznad glave. Vidjeli smo postrojenja kako instaliraju kondenzatore sa nedovoljnim prostorom za uklanjanje snopova cijevi-koja greška kasnije košta mnogo.

Operativna kontrolna lista za sumporne kondenzatore

Prije pokretanja{0}}u toku rada i tokom gašenja:

• Kontrola temperature – temperatura izlaznog gasa na 135–145 stepeni. Ne ispod 120 stepeni.
• Nivo tekućeg sumpora – održavajte ispod snopa cijevi. Koristite alarme nivoa.
• Protok rashladne vode – kontrola po temperaturi, a ne prema protoku. Bypass kontrola, ne prigušivanje.
• Inspekcija – mjesečne vizualne provjere cijevnog lista i krajeva cijevi na koroziju ili premošćavanje sumpora.
• Raspored čišćenja – zasnovan na padu pritiska, a ne kalendaru. Ako pad pritiska poraste iznad projektovanog, zakažite čišćenje.
• Zimovanje – ako jedinica može da se isključi po hladnom vremenu, razmislite o praćenju toplote ili obloženju parom kako biste sprečili smrzavanje sumpora.
• Isključivanje u nuždi – pročišćavanje dušikom i ispuštanje svih tekućih sumpora prije nego što se jedinica ohladi ispod 120 stepeni.