PL184670B1

PL184670B1 - Sposób i aparat do usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki

Info

Publication number: PL184670B1
Application number: PL96325466A
Authority: PL
Inventors: Lagas@Jan@A; Borsboom@Johannes; Wetzels@Maria@L@@J@@A
Original assignee: Stork Eng & Contractors Bv
Priority date: 1995-09-15
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 2002-11-29
Also published as: JP4276296B2; EP0850193B1; NO981130L; DE69630797T2; KR19990044667A; WO1997010174A1; ES2211973T3; NO981130D0; EG21223A; CA2229342C; EP0850193A1; YU50496A; JPH11511430A; NL1003085C2; RU2179949C2; CN1080700C; CN1196031A; DE69630797D1; ATE254578T1; MX9801964A

Abstract

1. Sposób usuwania zwiazków siarkowodorowych z cieklej siarki przez traktowanie cieklej siarki gazem, znamienny tym, ze ciekla siarke poddaje sie co najmniej dwóm oddzielnym obróbkom, z których kazda obejmuje zetkniecie cieklej siarki z gazem podzielonym na drobne pecherzyki i w kazdym z etapów obróbki stosuje sie uklad zawracania z podnoszeniem cieczy gazem zapobiegajac praktycznie calkowicie temu, ze czesc cieklej siarki nie podlega zadnej obróbce, przy czym czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C. 51. Aparat do usuwania zwiazków siarkowodorowych z cieklej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekla siarke, znamienny tym, ze zawiera co najmniej dwie komory odgazowania, z których kazda jest podzielona na co najmniej dwie podkomory, polaczone ze soba na górze i na dole, przy czym co najmniej jedna podkomora kazdej komory odgazowania w jej dolnej czesci zaopatrzona jest w srodki do doprowadzania gazu w postaci drobnych pecherzyków, i kazda komora odgazowania wyposazona jest w srodki dla przeplywu cieklej siarki do nastepnej komory odgazowania, zas ostatnia komora odgazowania jest zaopatrzona w srodki do odprowadzania cieklej siarki, i wszystkie komory sa zaopatrzone w elementy do odbierania gazu i odprowadzania gazu. Fig. 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób i aparat do usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki.

Chodzi tu zwłaszcza o sposób i aparat, w których przepuszcza się drobne pęcherzyki gazu przez ciekłą siarkę.

Z artykułu w Journal of Physical Chemistry, tom 70, nr 1, str. 234^238 wiadomo, że siarkowodór rozpuszczony w ciekłej siarce występuje w postaci wielosiarczków, oznaczanych jako H₂S_x, gdzie x jest liczbą całkowitą nie mniejszą niż 5, i w postaci fizycznie rozpuszczonego H₂S. Siarkowodór jest uwalniany przez rozkład wielosiarczków·'. W niniejszym opisie terminy siarkowodór i związki siarkowodorowe będą używane w znaczeniu zarówno H₂S, jak i H₂S_x, jeśli nie określono inaczej.

Siarka wytwarzana w instalacjach odzyskiwania siarki zawiera średnio 300^400 ppm wagowych siarkowodoru i wielosiarczków. Podczas przechowywania, transportu lub dalszego stosowania uwolnienie rozpuszczonego siarkowodoru może prowadzić do powstania niebezpiecznych sytuacji, na przykład, kiedy ludzie zostają oszołomieni bardzo toksycznym H₂S, czasem ze skutkiem śmiertelnym (600 ppm objętościowych jest już stężeniem śmiertelnym dla ludzi) i do ryzyka wybuchu spowodowanego przez siarkowodór uwolniony w górnej przestrzeni zbiorników zasobnikowych (dolna granica wybuchowości wynosi około 3,5% objętościowych siarkowodoru w powietrzu). Również problem odoru siarkowodoru może być wielkim utrapieniem. W instalacjach do produkcji lub przetwarzania siarki wymagane jest zatem, żeby wytwarzana siarka była odgazowana w celu usunięcia siarkowodoru i wielo- siarczków do stężenia poniżej 10 ppm wagowych.

Rozpuszczony siarkowodór jest łatwy do usunięcia z ciekłej siarki przez mieszanie, rozpylanie, odpompowywanie lub przez przepuszczanie przez nią gazu lub powietrza. Znacznie

184 670 trudniejsze jest usunięcie wielosiarczków. Wielosiarczki muszą być najpierw rozłożone według reakcji

H₂S_x -> H₂S + (x-1)S zanim usunięcie utworzonego wtedy siarkowodoru będzie możliwe przez odgazowanie ciekłej siarki

H₂S(rozpuszczony) — H₂S(gazowy).

Do rozkładu wielosiarczków można doprowadzić przez dodanie związków azotowych takich jak amoniak, sole amonowe, organiczne związki azotu (takie jak alkiloaminy, alkanoloaminy, lub aromatyczne związki azotu) lub mocznik. Te związki azotu działająjak katalizator, a zatem skracają czas rozkładu i w związku z tym czas potrzebny na odgazowanie.

Państwowe Towarzystwo Naftowe Akwitanii (Societe Nationale des Petroles d’Aquitaine - SNPA) opracowało sposób odgazowania siarki, zgodnie z którym siarka jest pompowana w obiegu i rozpylana z amoniakiem dodawanym jako katalizator (francuski opis patentowy nr 1 435 788). SNPA, znane później jako SNEA (Societć Nationale Elf Aquitaine - Akwitańskie Towarzystwo Państwowe Elf) ulepszyło sposób nieciągły do sposobu ciągłego, w którym siarka przepływa w obiegu przez dwie komory i jest rozpylana. Tutaj również amoniak jest dodawany jako katalizator. Te warianty sposobów są opisane w Hydrocarbon Processing (Obróbka Węglowodorów) z października 1992 (str. 85+89). SNEA ulepszyło ten sposób raz jeszcze przez zastosowanie ciekłego katalizatora. Sposób ten jest znany pod nazwą Aquisulf. Również w tym sposobie siarka krąży w obiegu i jest rozpylana. Sposób Aquisulf jest opisany w Oil and Gas Journal z 17 lipca 1989, str. 65+69.

Exxon opracował sposób odgazowania siarki przez dodawanie ciekłego katalizatora w szybie z siarką lub w zbiorniku. W sposobie Exxona siarka nie krąży w obiegu, ani nie jest mieszana w żaden inny sposób. Sposób oszczędza energię, ale odpowiednie odgazowanie wymaga czasu przebywania 3 do 4 dni. Sposób jest opisany w CEP z października 1985, str. 42+44 i w Hydrocarbon Processing z maja 1981, str. 102+ 103. Texas Gulf opracował sposób odgazowania siarki, w którym ciekła siarka spływa w dół kolumny po wklęsłych półkach i jest odgazowywana przeciwprądowo za pomocą powietrza (opisy patentowe St. Zjedn. Am. 3 807 141 i 3 920 424).

Shell Internationale Research Maatschappij opracował sposób odgazowania siarki opisany w holenderskim opisie patentowym 173 735.

Sposób ten składa się z pojedynczego etapu, w którym powietrze lub mieszanina obojętnego gazu i tlenu jest przepuszczana przez ciekłą siarkę w obecności katalizatora, typowo związku azotu, w stanie podzielonym na drobne pęcherzyki, po czym ciekła siarka i zastosowany gaz są od siebie oddzielane.

Możliwe jest zaadaptowanie tego procesu w taki sposób, że katalizator nie jest dodawany i ta adaptacja jest w rzeczywistości często wykorzystywana w praktyce, ale ma tę wadę, że czas przebywania siarki staje się bardzo długi, co jest niepożądane z punktu widzenia nakładów.

Porównywalny sposób jest opisany w niemieckim opisie patentowym DD-A 292 635. Zgodnie z tym sposobem obrabiana siarka jeszcze przed dalszą obróbką jest poddawana dodatkowemu dogazowaniu. Jednakże, takie dogazowanie nie ma wpływu lub zasadniczo nie ma wpływu na obniżenie zawartości siarczku w ciekłej siarce.

Procor opracował sposób odgazowania siarki znany pod nazwą „HySpec“, w którym pewna liczba mieszalników zapewniających kontakt gaz-ciecz jest ustawiona szeregowo. Katalizatorjest dodawany do mieszalników zapewniających kontakt i ostatecznie w ostatnim stadium mieszania dodany katalizator jest odpędzany z siarki przez przepuszczanie przez nią powietrza. Taki mieszalnik zapewniający kontakt gaz-ciecz składa się z mieszadła napędzanego silnikiem elektrycznym, które powoduje cyrkulację siarki z wprowadzonym przez perforowany cylinder powietrzem. Ten sposób był przedstawiony na konferencji „siarka '94” w Tampie, Floryda, w dniach 6+9 listopada 1994 (zobacz również WO-A 95/06616). Wadą tego sposobu jest zastosowanie ruchomych części takich jak mieszadło, które wchodzi w kontakt z ciekłą siarką. W układach z ciekłą siarką istnieje wielkie prawdopodobieństwo, że ruchome części zablokują się.

Jak wspomniano wcześniej, instalacje odgazowania siarki mogą być wykonane w mniejszym wymiarze z powodu zastosowania katalizatora. Jednakże dodanie katalizatora ma

184 670 wiele towarzyszących mu wad, jeśli chodzi o obniżenie jakości siarki. Jest również znane, że problemy z zatykaniem pojawiają się z łatwością jako skutek tych katalizatorów, z powodu tworzenia się soli takich jak siarczan amonu. Wiele zarzutów usłyszano ze strony kupujących siarkę do produkcji kwasu siarkowego. Niektórzy wielcy nabywcy siarki wymagają, aby siarka nie zawierała katalizatora.

Dobrze znane są również problemy z korozją spowodowane obecnością soli. Wiele firm musiało przystosować swoje instalacje odgazowania siarki lub opowiadało się od samego początku za sposobem, w którym katalizator nie jest stosowany. Główną wadą jest to, że taki sposób wymaga znacznie dłuższego czasu odgazowania, co pociąga za sobą wyższe nakłady i wymaga większego zużycia energii.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest zapewnienie sposobu i urządzenia do usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki, w których te wady nie występują. W związku z tym wynalazek dotyczy sposobu odgazowania siarki bez dodawania katalizatora, w którym odgazowanie ma miejsce z wykorzystaniem krótkiego czasu odgazowania przy stosunkowo niskim zużyciu energii. W szczególności, wynalazek dotyczy niekatalizowanego sposobu usuwania wodorosiarczków z ciekłej siarki, w którym resztkowa zawartość siarczku/wielosiarczku w ciekłej siarce mniejsza niż 10 ppm może być osiągnięta w prosty sposób z wykorzystaniem prostego technicznie aparatu.

Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez traktowanie ciekłej siarki gazem, odznacza się według wynalazku tym, że ciekłą siarkę poddaje się co najmniej dwóm oddzielnym obróbkom, z których każda obejmuje zetknięcie ciekłej siarki z gazem podzielonym na drobne pęcherzyki i w każdym z etapów obróbki stosuje się układ zawracania z podnoszeniem cieczy gazem zapobiegając praktycznie całkowicie temu, że część ciekłej siarki nie podlega żadnej obróbce, przy czym czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

Korzystnie stosuje się środki, w dużej mierze zapobiegające przejściu ciekłej siarki bez obróbki.

Korzystnie jako gaz przepuszczany przez ciekłą siarkę stosuje się gaz zawierający tlen.

Korzystnie jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

Korzystnie odpędzanie przeprowadza się pod ciśnieniem atmosferycznym lub pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.

Korzystnie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do mniej niż 10 ppm.

Korzystnie odgazowanie prowadzi się w co najmniej trzech etapach, z których w pierwszym etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 75 i 150 ppm wagowych, następnie w drugim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 25 i 75 ppm wagowych, podczas gdy w trzecim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości mniejszej lub równej 10 ppm wagowych. Korzystnie gaz odpowiada stosunkowi 0,02 do 0,10, korzystnie 0,04 do 0,06 kg gazu na 1 kg siarki, obliczonemu dla ciśnienia atmosferycznego.

Korzystnie ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

Korzystnie instalacja odzyskiwania siarki składa się co najmniej z aparatu do obróbki gazu za pomocą absorbentu i utleniania składników siarkowych do pierwiastkowej siarki, którą to siarkę przeprowadza się w stan ciekły w co najmniej jednym skraplaczu siarki.

Korzystnie gaz pochodzący z obróbki ciekłej siarki doprowadza się do instalacji odzyskiwania siarki.

Korzystnie gaz doprowadza się do głównego palnika lub innego odpowiedniego miejsca w instalacji.

Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, w którym ciekłą siarkę poddawaną obróbce, przeprowadza się przez co najmniej jedną komorę odgazowania, charakteryzuje się według wynalazku tym, że stosuje się komorę odgazowania zawierającą środki wytwarzające co najmniej dwie strefy wznoszącej się siarki przez wprowadzenie do siarki gazu podzielonego na drobne pęcherzyki, przy czym czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

Korzystnie ogranicza się strefy wznoszącej się siarki za pomocą jednej lub więcej pionowych ścian działowych umieszczonych w komorze odgazowania.

184 670

Korzystnie jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

Korzystnie odgazowanie prowadzi się w co najmniej trzech etapach, z których w pierwszym etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 75 i 150 ppm wagowych, następnie w drugim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 25 i 75 ppm wagowych, podczas gdy w trzecim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości mniejszej lub równej 10 ppm wagowych.

Korzystnie ilość gazu odpowiada stosunkowi 0,02 do 0,10, korzystnie 0,04 do 0,06 kg gazu na 1 kg siarki, obliczonemu dla ciśnienia atmosferycznego.

Korzystnie ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu podzielonego na drobne pęcherzyki przez ciekłą siarkę, odznacza się tym, że ciekłą siarkę poddawaną obróbce przeprowadza się kolejno przez co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie strefy, przy czym strefy te są w każdym przypadku połączone ze sobą w ich górnej i dolnej części, i w co najmniej jednej strefie w jej dolnej części doprowadza się gaz w postaci podzielonej na drobne pęcherzyki, w której to strefie ciekła siarka pod wpływem działania wspomnianego gazu płynie w górę, a następnie przepływa do co najmniej jednej innej strefy, w której ciekła siarka płynie w dół i zawraca się ją przy tym przynajmniej częściowo do pierwszej strefy, a gaz zbiera się w górnej przestrzeni nad ciekłą siarką, przy czym ciekłą siarkę przepuszcza się z jednej komory odgazowania do następnej komory odgazowania i odprowadza się ją z ostatniej komory odgazowania, oraz czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

Korzystnie gaz przepuszczany przez ciekłą siarkę stosuje się gaz zawierający tlen.

Korzystnie jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

Korzystnie ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, charakteryzuje się tym, że ciekłą siarkę poddawaną obróbce przeprowadza

184 670 się kolejno przez co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie podkomory oddzielone od siebie za pomocą co najmniej jednej ściany działowej, przy czym podkomory te połączone są ze sobą na górze i na dole, i do co najmniej jednej podkomory w jej dolnej części doprowadza się gaz podzielony na drobne pęcherzyki, i w tej podkomorze ciekła siarka pod wpływem działania wspomnianego gazu płynie w górę, na górze pierwszej podkomory przepływa do co najmniej jednej innej podkomory, w której ciekła siarka płynie w dół i zawraca się ją przy tym przynajmniej częściowo do podkomory, do której doprowada się gaz, a gaz zbiera się w przestrzeni gazowej nad ciekłą siarką, przy czym ciekłą siarkę przepuszcza się z jednej komory odgazowania do następnej komory odgazowania i odprowadza sięjąz ostatniej komory odgazowania, oraz czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

Korzystnie komory odgazowania są oddzielone od siebie przegrodą i ciekła siarka z poprzedniej komory odgazowania przepływa ponad górną krawędzią przegrody do następnej komory odgazowania.

Korzystnie jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

Korzystnie ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

Korzystnie ciekłą siarkę przepuszcza się z poprzedniej komory odgazowąnia do następnej komory odgazowania przez otwór we wspólnej ścianie komór odgazowania, który to otwór jest umiejscowiony poniżej poziomu siarki.

Korzystnie otwórjest umiej scowiony na dole ściany działowej podkomory, w której ciekła siarka płynie ku górze.

Aparat do usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, odznacza się według wynalazku tym, że zawiera co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie podkomory, połączone ze sobą na górze i na dole, przy czym co najmniej jedna podkomora każdej komory odgazowania w jej dolnej części zaopatrzona jest w środki do doprowadzania gazu w postaci drobnych pęcherzyków, i każda komora odgazowania wyposażona jest w środki dla przepływu ciekłej siarki do następnej komory odgazowania, zaś ostatnia komora odgazowania jest zaopatrzona w środki do odprowadzania ciekłej siarki, i wszystkie komory są zaopatrzone w elementy do odbierania gazu i odprowadzania gazu.

Korzystnie składa się z co najmniej trzech wzajemnie oddzielonych komór odgazowania.

Sposób według niniejszego wynalazku prowadzi zatem do niższej zawartości H^S/łfyS* w odgazowanej ciekłej siarce niż może być otrzymana znanymi sposobami. W związku z tym, zależnie od czasu odgazowania, zawartość .^S/łĘS* może być zadana. W praktyce oznacza to również, że sposób według niniejszego wynalazku zapewnia więcej elastyczności w kierunku osiągnięcia optymalnego zrównoważenia kosztu z wynikami.

184 670

W pierwszym wariancie wynalazek jest ukierunkowany na sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, w którym ciekłą siarkę podaje się co najmniej dwom oddzielnym obróbkom gazem podzielonym na drobne pęcherzyki i w każdym z etapów obróbki stosuje się układ zawracania z podnoszeniem cieczy gazem, zapobiegając praktycznie całkowicie temu, że część ciekłej siarki nie przechodzi żadnej obróbki. Nieoczekiwanie stwierdzono, że takim sposobem uzyskuje się znaczące skrócenie niezbędnego czasu przebywania bez niekorzystnego wpływu na skuteczność usuwania. W bardziej szczególnym przypadku, sposób jest realizowany z wykorzystaniem środków, które w dużej mierze uniemożliwiają przejście ciekłej siarki bez obróbki (zapobiegają obejściom omijającym lub tunelowaniu).

Nieoczekiwanie stwierdzono, że prosty środek zapobiegający obejściom omijającym lub tunelowaniu jest wystarczający dla obniżenia resztkowej zawartości siarczku w takim układzie do akceptowalnie niskiego poziomu, na przykład 10 ppm. Jest to nawet bardziej zaskakuj ące przy rozważeniu faktu, że jedynie kilkuprocentowe obejście omijające jest wystarczające, żeby poskutkować niepowodzeniem w osiągnięciu wartości 10 ppm. Co więcej, układ taki jest szczególnie nieprzewidywalny ponieważ liczne efekty występujątujednocześnie. Odgazowanie jest określone zarówno przez wpływy chemiczne jak i fizyczne, podczas gdy wpływ temperatury jest również ogromny.

Przeciwdziałanie tunelowaniu w układzie można zapewnić wieloma, często prostymi sposobami, jak będzie wyłożone w dalszej części niniejszego opisu.

W niniejszym wynalazku jest również ważne, że dotyczy on wykorzystania co najmniej dwóch oddzielnych obróbek gazem podzielonym na drobne pęcherzyki z zawracaniem siarki, dzięki czemu tworzą się co najmniej dwie oddzielne strefy związane z gazowaniem siarki. Skutkiem tego tworzą się co najmniej dwie strefy, w których przez podnoszenie gazem siarkę przeprowadza się ku górze. Dlatego też poza tymi strefami siarka będzie płynąć zasadniczo w dół, tak że siarka trafia znów do dolnego końca strefy przepływu ku górze i jest ponownie traktowana gazem. Prowadzi to do intensywnej obróbki z zawracaniem ciekłej siarki. Zwykle podczas takiej obróbki siarkę zawraca się kilkaset razy na godzinę, co w praktyce oznacza, że zawracanie dla uzyskania pożądanego odgazowania ma miejsce średnio 1000 lub więcej razy.

Część siarki płynie do następnej strefy i ewentualnie opuszcza instalację z drastycznie obniżoną zawartością związków siarkowodorowych.

Strefy przepływu w górę i w dół są oddzielone od siebie przez przegrody. Naturalnie przegrody te pozostawiają miejsce na górze i na dole, tak żeby siarka mogła krążyć od jednej strefy do drugiej. Jednakże nie jest wymagane, żeby przegroda była obecna, ponieważ już samo działanie gazu nadaje ruch wznoszący raczej wąsko ograniczonej części. Jednakże, z punktu widzenia skuteczności, korzystne jest zastosowanie przegród. Bez przegród strefy są mniej wyraźnie zdefiniowane i w większym stopniu następuje mieszanie siarki zawierającej pęcherzyki gazu z siarką bez tych pęcherzyków.

Według niniejszego wynalazku ciekłą siarkę obrabia się gazem podzielonym na drobne pęcherzyki. W praktyce rozumie się to w znaczeniu, że gaz wprowadza się do ciekłej siarki za pomocą gazujących rur zaopatrzonych w bardzo wiele małych otworków. Gazem jaki ma być zastosowany może być gaz zdolny do reagowania ze związkami siarkowodorowymi z utworzeniem siarki, taki jak powietrze lub gaz zawierający tlen, lub gaz niezdolny do reagowania ze związkami siarkowodorowymi, taki jak azot lub gazowe węglowodory (gaz ziemny). Korzystne jest zastosowanie gazu zawierającego tlen, takiego jak powietrze, ponieważ jak dobrze wiadomo, skuteczność działania w jego obecności jest znacznie podwyższona.

W bardziej szczególnym przypadku, sposób według niniejszego wynalazku pozwala uniknąć wad znanego sposobu wykorzystujących związek (katalizator), który sprzyja odgazowaniu, co powoduje zanieczyszczenie siarki resztkami tego związku lub produktami jego reakcji.

Zgodnie z wynalazkiem w porównaniu do znanych sposobów można uzyskać szczególnie silne skrócenie niezbędnego czasu przebywania, bez równoważącego to silnego wzrostu kosztów energii. Przeciwnie, koszty energii pozostają z grubsza takie same lub są mniejsze.

Wynalazek dotyczy również sposobu usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie przez ciekłą siarkę gazu podzielonego na drobne pęcherzyki, w którym to sposobie ciekłą siarkę, która ma być poddana obróbce, przepuszcza się kolejno przez

184 670 co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie strefy, które w każdym przypadku są połączone ze sobą w ich górnej i dolnej części, przy czym w co najmniej jednej strefie w jej dolnej części doprowadza się gaz w postaci podzielonej na drobne pęcherzyki, i w której to strefie ciekła siarka pod wpływem działania gazu płynie w górę, a następnie przepływa do co najmniej jednej innej strefy, w której ciekła siarka płynie w dół i jest przy tym zawracana przynajmniej częściowo do wspomnianej pierwszej strefy, a gaz jest zbierany w górnej przestrzeni nad ciekłą siarką, zaś ciekła siarka płynie z komory odgazowania do następnej komory odgazowania i jest odprowadzana z ostatniej komory odgazowania.

Dla realizacji wynalazku w praktyce, ogólnie stosuje się aparat składający się z co najmniej dwóch komór odgazowania, w bardziej szczególnym przypadku, z co najmniej trzech komór odgazowania, przy czym z ostatniej komory odgazowania ciekła siarka przepływa do komory pompowania. Wszystkie ukształtowania wynalazku zawierają komorę pompowania lub równoważny układ odprowadzania odgazowanej siarki. Różnice między różnymi wariantami zawarte są zasadniczo w sposobie w jaki skonstruowane są komory odgazowania, w sposobie w jaki dokonany jest podział komór odgazowania na podkomory lub strefy, w sposobie w jaki siarka przepuszcza się z jednej komory odgazowania do następnej komory odgazowania lub do komory pompowania, i w konstrukcji przegród między różnymi komorami odgazowania lub między ostatnią komorą odgazowania i komorą pompowania.

W związku z tym możliwe są liczne warianty sposobu według niniejszego wynalazku. Punktem wyjściajest układ, w którym obecne są co najmniej dwie komory odgazowania, które są podzielone na co najmniej dwie fizycznie rozdzielone podkomory lub strefy, które łączą się na górze i na dole.

Liczne odmiany mogą być uwzględnione w konstrukcji komór odgazowania. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem obecne są środki zmniejszające prawdopodobieństwo, że w siarce wystąpi obejście omijające lub tunelowanie. Korzystne jest tutaj zastosowanie aparatu, w którym zawarta jest pewna liczba komór odgazowania, z których każda jest oddzielona od pozostałych fizyczną przegrodą.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki w pierwszej odmianie wynalazku, fig. 2 - urządzenie do usuwania związków siarkowodowowych z ciekłej siarki w drugiej odmianie wynalazku, fig. 3- fig. 12 - przedstawiają różne ukształtowanie ścianki działowej komór odgazowania w zbiorniku.

W pierwszym przykładzie wykonania siarka przepływa do następnej komory ponad przegrodą między różnymi komorami odgazowania. Poziom siarki w przestrzeni odgazowania jest utrzymywany przez przegrodę przelewową, jak pokazano na fig. 1. Odgazowana siarka jest odprowadzana za pomocą pompy. Każda komora odgazowania zawiera przestrzeń odgazowania, którą tworzy zbiornik, który w swojej dolnej części jest pozbawiony dna, i którego górna część pozostaje poniżej poziomu siarki.

Zgodnie z drugim przykładem wykonania sposobu według niniejszego wynalazku, ściana działowa między różnymi komorami odgazowania jest ustawiona w taki sposób, że dzieli zbiornik gazowania na dwa. Może to być zrobione, z jednej strony, w sposób przedstawiony na fig. 6, gdzie przegroda odcina tylko przestrzeń pod i z boku zbiornika. W przykładzie wykonania z fig. 9 przegroda nie tylko dzieli przestrzeń wokół zbiornika, ale również dzieli na dwie części sam zbiornik. Siarka przepływa nad przegrodą do następnej komory. Wariant tego przykładu wykonania jest pokazany na fig. 12, gdzie siarka nie przepływa nad przegrodą, ale płynie do następnej komory przez otwór w przegrodzie. W tym przykładzie wykonania korzystnie jest zapewnienie otworu w przegrodzie w sąsiedztwie dolnej części podkomory, w której ciekła siarka płynie w górę, dokładniej jednak, powyżej elementów do rozprowadzania gazu w siarce. Przykład wykonania, w którymjest stosowana przegroda zgodna z fig. 12 jest pokazany na fig. 2.

W związku z tym fig. 3 może być widziana jako widok z góry konstrukcji według fig. 1, podczas gdy fig. 10 jest widokiem z góry przykładu wykonania z fig. 2. Fig. 4 jest zbliżona do przykładu wykonania z fig. 10, z różnicą polegającą na tym, że zastosowana została przegroda jak na fig. 6. Z kolei fig. 7 różni się tym, że wykorzystuje przegrodę zgodnie z fig. 9. Fig. 5, 8 i 11 różnią się od fig. 4,7 i 10 obecnością dodatkowej przegrody między zbiornikami. Ta dodatkowa przegroda, jeśli jest to pożądane, może zawierać zawór odcinający, który jest otwarty, kiedy cała przestrzeń jest w trakcie napełniania i jest zamknięty podczas działania. Daje to tę korzyść, że

184 670 konstrukcja przegrody może być dużo lżejsza. Jeśli o to chodzi, jest to również prawdą dla przegród na fig. 7, 8 i 9.

W związku z tym zostało ponadto stwierdzone, że podział komór odgazowania na podkomory nie koniecznie musi mieć miejsce w zbiorniku. Dla podziału na dwie podkomory może być również korzystne, żeby przegroda rozciągała się od ściany do ściany, naturalnie pod warunkiem, że zostanie pozostawiona otwarta przestrzeń na górze i na dole dla transportu siarki między podkomorami.

W komorach gazowania ciekła siarka jest, korzystnie, traktowana zawierającym tlen gazem, na przykład powietrzem lub mieszaniną obojętnego gazu i tlenu. Jako gaz obojętny może być użyty azot lub para wodna. Przewagę gazu zawierającego tlen stanowi to, że część gazowego H₂S jest utleniana do pierwiastkowej siarki.

Gaz odprowadzany z komór odgazowania składający się z gazu zawierającego tlen z usuniętym siarkowodorem jest w dalszej części niniejszego opisu nazywany gazem odpędzającym. Gaz odpędzający jest odprowadzany do instalacji odzyskiwania siarki lub do dopalania.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że jeśli przegrody są ustawione w znanej aparaturze odgazowującej tak, że dzielą ponadto zbiorniki stanowiące przestrzeń gazowania (podkomory lub strefy) na dwie części, czas odgazowania może być obniżony więcej niż trzykrotnie, z 24 godzin do mniej niż 8 godzin. Jak już wskazano, inne strony wynalazku mogą być optymalizowane przez zmianę warunków. Jednakże, korzystne jest stosowanie czasu przebywania maksymalnie 15 godzin. Ogólnie stwierdzono, że podzielenie komór gazowania na pewną liczbę podkomór poprawia skuteczność odgazowania więcej niż proporcjonalnie.

Sposób według niniej szego wynalazku może być prowadzony etapami lub w sposób ciągły w dwóch lub więcej przestrzeniach odgazowania ciekłej siarki. Korzystne jest prowadzenie sposobu ciągłego.

Całą aparaturę może stanowić tradycyjny wybetonowany kanał, ale może być również poziomo lub pionowo ustawiony stalowy zbiornik lub naczynie.

Sposób według niniejszego wynalazku może być przeprowadzany przez przepuszczanie ciekłej siarki, pochodzącej z instalacji odzyskiwania siarki, do przestrzeni odgazowania, która jest podzielona przegrodą na co najmniej dwie komory. Ciekła siarka jest wprowadzana do pierwszej komory, która jest zaopatrzona w oddzielną przestrzeń gazowania. Przestrzeń gazowania jest utworzona przez zbiornik otwarty na dole i na górze. Zbiornik ten ma kształt kwadratowy, prostokątny lub cylindryczny. Pod tym zbiornikiem powietrze lub inny odpowiedni gaz jest wprowadzany za pomocą dystrybutora gazu. Dystrybutor gazu jest umieszczony pod otwartym zbiornikiem w taki sposób, że gaz jest przepuszczany przez siarkę w tym zbiorniku.

Ten dystrybutor gazu jest zaopatrzony w dziurki lub inne otwory dla uzyskania dobrego rozprowadzenia. Druga komora jest również zaopatrzona w co najmniej jedną przestrzeń gazowania z dystrybutorami gazu. Zastosowanie zbiornika otwartego na dole i na górze jest korzystne, ale nie jest absolutnie niezbędne dla odpowiedniego prowadzenia procesu.

W innym przykładzie wykonania sposobu według niniejszego wynalazku przegrody są montowane na zbiornikach stanowiących przestrzenie gazowania i przegrody te dzielą przestrzeń odgazowania w tym przykładzie wykonania na trzy komory, a ponadto zbiorniki są dzielone na dwie części (fig. 2).

Przegrody są montowane od ściany do ściany odgazowującego kanału, zbiornika lub naczynia. Siarka przepływa przez otwór w przegrodzie do następnej komory. Korzystnie, otwór znajduje się na poziomie dolnej strony zbiornika stanowiącego przestrzeń gazowania.

Następnie siarka przepływa do drugiej przestrzeni gazowania i przez taki sam otwór w drugiej przegrodzie do trzeciej komory.

Przegrody z boku, w środku i na spodniej stronie zbiornika zapobiegają możliwości, że nieodgazowana siarka ominie przestrzenie gazowania. Przegrody zapobiegają słabemu kontaktowi między siarką, która ma być odgazowana i odpędzającym gazem, tak że skuteczność odgazowania w obecności przegród silnie wzrasta. Zatem nieciągłe, kolejno zmniejszające się poziomy stężenia wielosiarczku i fizycznie rozpuszczonego H₂S są realizowane w każdej komorze.

184 670

Konstrukcja przegród łub ścianek działowych może być taka, że są one całkowicie zamknięte. Szczególnie ważne jest, że występuje tu wtedy ograniczenie przepływu z takim skutkiem, że pojawia się tylko nieznaczne rozciągnięcie czasu przebywania siarki.

W sposobie według niniejszego wynalazku czas odgazowania w układzie odgazowującym wynosi 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin. Maksymalna temperatura odgazowania jest ograniczona lepkością siarki. Powyżej 157°C lepkość odgazowywanej siarki bardzo silnie wzrasta, dlatego też w tym sposobie odgazowanie jest prowadzone w przedziale temperatur powyżej temperatury zestalenia siarki (115°C) i poniżej temperatury granicznej z punktu widzenia lepkości. Poza tym w niższej temperaturze odgazowanie przebiega lepiej, a więc czas odgazowywania lub ilość gazu mogą być obniżone.

Odgazowanie ciekłej siarki może być przeprowadzane zarówno przy podwyższonym ciśnieniu, przy ciśnieniu atmosferycznym, jak i przy ciśnieniu obniżonym.

Przy podwyższonym ciśnieniu w układzie gaz odpędzający zwykle doprowadza się za pomocą wentylatora, żeby gaz wydmuchowy można było z łatwością odprowadzić do instalacji odzyskiwania siarki lub do spalarni. Przy obniżonym ciśnieniu zwykle do odciągania gazu wydmuchowego stosuje się napędzaną parą wodną strumieniową pompę ssącą.

Pod względem ilości zużywanego gazu można zauważyć w ogólności, że ma ona być dobrana tak, żeby przepustowość gazu przez poziomy przekrój poprzeczny przestrzeni gazowania była co najmniej dostateczna dla pożądanego odgazowania, ale z drugiej strony, nie powinna być zbyt wysoka w celu uniknięcia pienienia się ciekłej siarki.

Ilość gazu jaka ma być zużyta przy ciśnieniu atmosferycznym odpowiada około 0,02*0,10 kg gazu na 1 kg odgazowywanej siarki, korzystnie 0,04*0,06 kg gazu na 1 kg siarki. Stwierdzono, nieoczekiwanie, że kiedy stosowane są takie ilości gazu, czas przebywania znacząco skraca się. Gaz korzystnie, ogrzewa się do temperatury niewiele niższej niż 115°C, będącej temperaturą zestalenia siarki, zanim zostanie przepuszczony przez ciekłą siarkę. Gaz wydmuchowy jest odprowadzany i zawracany do instalacji odzyskiwania siarki lub odprowadzany do dopalania. Instalacja odzyskiwania siarki jest instalacją, w której siarkowodór reaguje z dwutlenkiem siarki tworząc siarkę i wodę, lub siarkowodórjest selektywnie utleniany tlenem do siarki pierwiastkowej. Gaz wydmuchowy może być zawracany do głównego palnika lub do reaktora selektywnego utleniania w instalacji odzyskiwania siarki tak, że pierwiastkowa siarka jest ponownie odzyskiwana w celu takiemu zapobieżenia emisji SO₂, jak to jest tylko możliwe.

Inną procedurą jest odprowadzanie gazu wydmuchowego do instalacji dopalania, gdzie uwolniony siarkowodór i obecne pary siarki, i/lub porwane cząstki siarki są spalane do dwutlenku siarki. Jeżeli zawartość tlenu w gazie wydmuchowym jest nadal wystarczająca spalanie może mieć miejsce bez dodatkowego dostarczania powietrza.

W sposobie według niniejszego wynalazku nieoczekiwanie stwierdzono ponadto, że kiedy zawierający tlen gaz jest stosowany jako gaz odpędzający, więcej niż 50% usuniętego siarkowodoru i wielosiarczków jest utleniane do siarki pierwiastkowej, a więc zawartość H₂S w gazie wydmuchowym jest niższa od spodziewanej, a wynikającej z obecności 300*400 ppm siarkowodoru i wielosiarczków w doprowadzanej siarce. Jest to szczególnie korzystne, jeżeli gaz wydmuchowy jest odprowadzany do dopalania. W celu uniemożliwienia w największym stopniu tworzenia się SO2 w trakcie dopalania gazu wydmuchowego, może być pożądane wyłapywanie par siarki i jakichkolwiek porwanych cząstek siarki w chłodnicy gazu wydmuchowego lub oczyszczanie gazu wydmuchowego z porwanych cząstek siarki za pomocą maty odrngławiającej.

Instalując układ odgazowujący, w którym jako medium odgazowujące stosowane jest powietrze lub mieszanina gazowa z tlenem ważne jest, aby dolna granica wybuchowości nie została przekroczona. Dlatego też w tym projekcie okoliczność, że fizycznie rozpuszczony siarkowodór jest uwalniany w krótkim czasie musi być wzięta pod uwagę, tak aby dostarczyć dostateczną ilość gazu rozcieńczającego. Ta dodatkowa ilość gazu może być doprowadzona przez włączenie rezerwowego wentylatora lub ssącej pompy strumieniowej, żeby dostateczna dodatkowa ilość gazu rozcieńczającego została doprowadzona do górnej przestrzeni nad

184 670 poziomem ciekłej siarki. W ten sposób stwierdzono, że nie jest niezbędne instalowanie kosztownego analizatora do pomiaru H₂S w gazie odpędzającym.

Na figurze 1 ciekła siarka jest doprowadzana linią 1 do przestrzeni odgazowania 2 podzielonej na komory 3, 4 i 5. Linia zasilająca 1 kończy się w dolnej części komory 3, która zawiera przestrzeń gazowania (podkomorę) 6 utworzoną przez wolno stojący zbiornik 7, na przykład podparty na nogach, otwarty od góry i od dołu.

Komory odgazowania 3,4 i 5 są oddzielone przegrodami 8 i 9. Istotne jest, że przegroda 8 oddziela dwie komory tak, że nie ma swobodnego połączenia między pierwszą komorą 3 i drugą komorą 4. Siarkąz komory 3 przepływa ponad przegrodą 8 do drugiej komory 4. Ilość gazu jest regulowana proporcjonalnie do ilości podawanej siarki za pomocą ilościowego miernika 11 i zaworu sterującego 12. Gaz jest podawany przez linię 14 i 15 do dystrybutora 13 z pierwszej przestrzeni gazowania. Gaz jest ogrzewany elementem grzejnym 16. Odgazowywana siarka przepływa nad ścianami zbiornika 7 dzięki sile napędowej wznoszącego się gazu i dzięki różnicy między ciężarem właściwym siarki zawierającej gaz wewnątrz zbiornika i siarki na zewnątrz zbiornika, co jest nazywane wznoszeniem siarki.

W wyniku daje to odpowiednie mieszanie siarki z gazem. Siarka w pierwszej komorze jest utrzymywana w pożądanej temperaturze za pomocą wężownicy parowej 17. Druga komora 4 zawiera przestrzeń gazowania 18, podobną do tej z komory 3, składającą się znowu ze zbiornika 19, dystrybutora gazu odpędzającego 20 i wężownicy parowej 21. Gaz odpędzający jest doprowadzany linią22 i ogrzewany elementem grzejnym 23. Odgazowywana siarka z komory 4 przepływa przez przegrodę 9 do komory 5. Komora 5 posiada również wężownicę parową 24 i jest wyposażona w pompę zanurzeniową 25, która pompuje odgazowaną siarkę linią 26 do magazynu lub urządzenia przenoszącego. Gaz wydmuchowyjest odciągany linią 27 zawierającą element grzejny 28 za pomocą strumieniowej pompy ssącej 29. Gaz rozcieńczającyjest zasysany przez linię 35. Strumieniowa pompa ssąca jest napędzana parą wodną przez linię 30; gaz wydmuchowy jest odprowadzany do instalacji odzyskiwania siarki lub do dopalacza linią 31.

W przegrodzie przelewowej 9, tuż powyżej dolnej części przestrzeni odgazowania 2, umieszczony jest zawór odcinający 32. Zawór odcinający 32 jest zwykle zamknięty, ale w razie potrzeby może być otwarty, tak żeby łączyć komory 4 i 5. Zawór odcinający 32 może być otwierany i zamykany za pomocą pręta 33.

Ewentualnie, w przypadku kiedy odgazowanie w przestrzeni odgazowania 2 jest przeprowadzane przy podwyższonym ciśnieniu, gaz może być doprowadzany linią 14 za pomocą wentylatora 34. W tym przypadku gaz wydmuchowy jest odprowadzany bezpośrednio linią 31 i strumieniowa pompa ssąca 29 nie jest potrzebna.

Na figurze 2 ciekła siarka z instalacji odzyskiwania siarki jest doprowadzana linią 1 do przestrzeni odgazowania 2 składającej się z dwóch przestrzeni gazowania 6 i 18. Każda z przestrzeni gazowania zawiera zbiorniki, odpowiednio 7 i 19, z umieszczonymi pod nimi dystrybutorami gazu, odpowiednio 13 i 20. Zbiorniki są zaopatrzone w przegrody, odpowiednio 50 i 51, które rozciągają się od ściany do ściany przestrzeni odgazowania 2. Te przegrody 50 i 51 dzielą przestrzeń odgazowania 2 na trzy komory 3, 4 i 52. Przegrody 50 i 51 dzielą ponadto zbiorniki 7 i 19 na dwie części.

Siarka wpływająca do komory 3 linią 1 przepływa przez otwory, odpowiednio 53 i 54, znajdujące się w przegrodach, odpowiednio 50 i 51, na poziomie dolnej części zbiorników, odpowiednio 7 i 19, do następnej komory 4 i potem, odpowiednio do komory 52.

Odgazowanie odbywa się w przestrzeniach odgazowania 6 i 18 dzięki intensywnemu mieszaniu z gazem, dającym w wyniku tak zwane wznoszenie siarki. Ilość gazu doprowadzanego do przestrzeni odgazowania przez linię 14 jest regulowana proporcjonalnie do ilości doprowadzanej siarki za pomocą ilościowego miernika 11 i zaworu sterującego 12. Gaz jest doprowadzany liniami, odpowiednio 15 i 22, do dystrybutorów, odpowiednio 13 i 20. Gaz jest wstępnie ogrzewany elementami grzejnymi, odpowiednio 16 i 23.

184 670

Siarka przepływa nad górną krawędzią ścian zbiorników 7 i 19 dzięki sile napędowej wznoszącego się gazu i dzięki różnicy między ciężarem właściwym siarki gazowanej wewnątrz zbiornika i siarki niegazowanej na zewnątrz zbiornika.

Poziom siarki w przestrzeni odgazowania 2 jest utrzymywany za pomocą przegrody 9. Siarka przepływa przez tę przegrodę do komory pompowania 5 wyposażonej w pompę 25 do pompowania odgazowanej siarki linią 26 do magazynu lub urządzenia przenoszącego. Gaz wydmuchowy jest odprowadzany linią 27 zawierającą również element grzejny 28. Gaz wydmuchowyjest odciągany za pomocą strumieniowej pompy ssącej 29 napędzanej parą wodną 30. Gaz wydmuchowy jest odprowadzany linią 31 do instalacji odzyskiwania siarki lub do dopalacza, odpowiednio. Gaz rozcieńczający jest doprowadzany linią 35.

Komory 3, 4, 52 i 5 są zaopatrzone w wężownice parowe 17, 21, 55 i 24.

W przegrodzie przelewowej 9, tuż nad dnem, umieszczony jest zawór odcinający 32.

Zawór odcinający 32jest zwykle zamknięty i może być otwierany i zamykany za pomocąpręta 33.

Ewentualnie, w przypadku kiedy odgazowanie w przestrzeni odgazowania 2 jest przeprowadzane przy podwyższonym ciśnieniu, gaz odpędzający może być doprowadzany linią 14 za pomocą wentylatora 34. W tym przypadku gaz wydmuchowy jest odprowadzany bezpośrednio linią 31 i strumieniowa pompa ssąca 29 nie jest instalowana.

Na fig. 3 do 12 wskazane są liczne warianty niniejszego wynalazku.

Figura 3 pokazuje widok z góry przykładu wykonania zgodnie z fig. 1. Figura 5 pokazuje widok z góry przykładu wykonania zgodnie z fig. 1, w którym przegroda w kształcie litery U została umieszczona wokół zbiornika gazowania.

Na figurze 6 konstrukcja przykładu wykonania z fig. 5 jest pokazana w perspektywie.

Figury 7 i 8 odnoszą się do przykładów wykonania z wykorzystaniem ciągłej przegrody zaopatrzonej w górnej części w przelew dla ciekłej siarki. Zasada dzielenia komór i podkomór odpowiada tej z fig. 4 i 5. Figura 9 pokazuje w perspektywie konstrukcję przykładów wykonania z fig. 7 i 8.

Podobnie figury 10^12 pokazują przykłady wykonania, w których siarka przepływa do następnej komory przez otwór w ścianach działowych.

Przykład wykonania, który nie jest pokazany może składać się z układu zgodnego z fig. 4 i 5, w których zamiast przekroju w kształcie litery U wokół zbiorników tylko boczne przegrody są wstawione z boku zbiorników.

Przykład I

Ciekła siarka pochodząca z instalacji odzyskiwania siarki zawierająca 355 ppm siarkowodoru i wielosiarczków o temperaturze 150°C była wprowadzona do przestrzeni odgazowania zawierającej pięć przestrzeni gazowania zaopatrzonych w kwadratowe zbiorniki, każdy posiadający dystrybutor gazu odpędzającego. Do odpędzania zastosowano powietrze. Podczas pierwszych testów nie zainstalowano żadnych przegród, tak żeby przestrzenie gazowania były połączone ze sobą. Przeprowadzono szereg testów, w których ilość doprowadzanej siarki i ilość odpędzającego gazu były odpowiednio zmieniane. Ten sam szereg testów był następnie przeprowadzony w takich samych warunkach, w tej samej przestrzeni odgazowania, ale teraz z przegrodami, jak opisano w korzystnym przykładzie wykonania, to jest z przegrodami, które są zainstalowane od ściany do ściany i dzielą zbiorniki na dwie części (zasada z fig. 2). Resztkowa zawartość siarkowodoru i wielosiarczku była analizowana zgodnie z procedurą znaną ze stanu techniki. Wyniki są podsumowane w zestawieniu w tabeli 1.

184 670

Tabela 1

	Pozostałość	1 (0 Ό O 3 * W X w CJ X	zowaneZ siarce	ppm	03	92	62	układea z fig. 2	r“4	39	31
Ό				SŁ U flł «1 θ'				zgodnea z
bez przegró	Stosunek	powietrza	da siarki	0490	f—4 <n CM o	0268	0490	r“4 m CM o	co co CM o
ł 0 0. θ' λ:	X o	x o	o	przegrodamż	X o	o	X o
Zestawienie testów w przestrzenż odgazowania		odgazowania		godziny	o	<n	kO	o	cn	kO
Czas		CM r-4	r-ł r-4	X 00	Zestiwienia testów w tez same Z przestrzenZ odgizowania z	X CM i—4	X i—1 r-ł	00
1 Liczba	przestrzeni	napowietrzania		Lf)	m	m	m	Lf)	m
Doprowadzane	powietrze	i i odpędzające	kg/h	1838	919	1404	1838	919	1404
	1 Doprowadzana	ciekła	siarka	kg/h	37500	39800	52500	37500	39800	52500
	e-	<D	M 4-1	Lp.	i—4	CM	cn		m	kO

184 670

Przykład II

W przestrzeni odgazowania z przegrodami, jak opisano w przykładzie I, pewna liczba testów była później przeprowadzona w celu oznaczenia kryteriów odgazowania ciekłej siarki do poziomu poniżej 10 ppm. Wyniki są podsumowane w zestawieniu w tabeli 2.

Tabela 2

Zestawienie testów w przestrzeni odgazowania zgodnie z korzystnym przykładem wykonania fig. 2
Test Lp.	Doprowadzana ciekła siarka kg/h	Doprowadzany gaz odpędzający kg/h	Liczba przestrzeni odgazowania	Czas odgazowania godziny	Stosunek powietrza do siarki hgpowAgg	Pozostałość H₂S/H₂Sx w odgazowanej siarce ppm
7	33300	1877	5	13,5	0,0563	2
8	41700	18119	5	10,8	0,0437	3
9	50000	1838	5	9,0	0,0368	10
10	50300	1838	5	9,0	0,0366	6
11	56300	2936	5	8,0	0,0522	6
12	75000	3485	5	6,0	0,0466	14
13	30000	1608	3	15,0	0,0536	7
14	33300	1647	3	13,5	0,0494	2
15	41700	1608	3	10,8	0,0386	5
16	50000	1628	3	9,0	0,0326	17
17	56300	2936	3	8,0	0,0522	8
18	37500	1168	2	12,0	0,0312	25
19	41300	727	1	10,9	0,0176	70

184 670

Claims

1. Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez traktowanie ciekłej siarki gazem, znamienny tym, że ciekłą siarkę poddaje się co najmniej dwóm oddzielnym obróbkom, z których każda obejmuje zetknięcie ciekłej siarki z gazem podzielonym na drobne pęcherzyki i w każdym z etapów obróbki stosuje się układ zawracania z podnoszeniem cieczy gazem zapobiegając praktycznie całkowicie temu, że część ciekłej siarki nie podlega żadnej obróbce, przy czym czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się środki, w dużej mierze zapobiegające przejściu ciekłej siarki bez obróbki.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako gaz przepuszczany przez ciekłą siarkę stosuje się gaz zawierający tlen.

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odpędzanie przeprowadza się pod ciśnieniem atmosferycznym lub pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość związków siarkowodorowych obniża się do mniej niż 10 ppm.

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że odgazowanie prowadzi się w co najmniej trzech etapach, z których w pierwszym etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 75 i 150 ppm wagowych, następnie w drugim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 25 i 75 ppm wagowych, podczas gdy w trzecim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości mniejszej lub równej 10 ppm wagowych.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ilość gazu odpowiada stosunkowi 0,02 do 0,10, korzystnie 0,04 do 0,06 kg gazu na 1 kg siarki, obliczonemu dla ciśnienia atmosferycznego.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że instalacja odzyskiwania siarki składa się co najmniej z aparatu do obróbki gazu za pomocą absorbentu i utleniania składników siarkowych do pierwiastkowej siarki, którą to siarkę przeprowadza się w stan ciekły w co najmniej jednym skraplaczu siarki.

11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że gaz pochodzący z obróbki ciekłej siarki doprowadza się do instalacji odzyskiwania siarki.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że gaz doprowadza się do głównego palnika lub innego odpowiedniego miejsca w instalacji.

13. Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, w którym ciekłą siarkę poddawaną obróbce, przeprowadza się przez co najmniej jedną komorę odgazowania, znamienny tym, że stosuje się komorę odgazowania zawierającą środki wytwarzające co najmniej dwie strefy wznoszącej się siarki przez wprowadzenie do siarki gazu podzielonego na drobne pęcherzyki, przy czym czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że ogranicza się strefy wznoszącej się siarki za pomocą jednej lub więcej pionowych ścian działowych umieszczonych w komorze odgazowania.

184 670

15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako gaz przepuszczany przez ciekłą siarkę stosuje się gaz zawierający tlen.

16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

17. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że odpędzanie przeprowadza się pod ciśnieniem atmosferycznym lub pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.

18. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że zawartość związków siarkowodorowych obniża się do mniej niż 10 ppm.

19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że odgazowanie prowadzi się w co najmniej trzech etapach, z których w pierwszym etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 75 i 150 ppm wagowych, następnie w drugim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 25 i 75 ppm wagowych, podczas gdy w trzecim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości mniejszej lub równej 10 ppm wagowych.

20. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że ilość gazu odpowiada stosunkowi 0,02 do 0,10, korzystnie 0,04 do 0,06 kg gazu na 1 kg siarki, obliczonemu dla ciśnienia atmosferycznego.

21. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że instalacja odzyskiwania siarki składa się co najmniej z aparatu do obróbki gazu za pomocą absorbentu i utleniania składników siarkowych do pierwiastkowej siarki, którą to siarkę przeprowadza się w stan ciekły w co najmniej jednym skraplaczu siarki.

23. Sposób według zastrz. 21 albo 22, znamienny tym, że gaz pochodzący z obróbki ciekłej siarki doprowadza się do instalacji odzyskiwania siarki.

24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że gaz doprowadza się do głównego palnika lub innego odpowiedniego miejsca w instalacji.

25. Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu podzielonego na drobne pęcherzyki przez ciekłą siarkę, znamienny tym, że ciekłą siarkę poddawaną obróbce przeprowadza się kolejno przez co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie strefy, przy czym strefy te są w każdym przypadku połączone ze sobą w ich górnej i dolnej części, i w co najmniej jednej strefie w jej dolnej części doprowadza się gaz w postaci podzielonej na drobne pęcherzyki, w której to strefie ciekła siarka pod wpływem działania wspomnianego gazu płynie w górę, a następnie przepływa do co najmniej jednej innej strefy, w której ciekła siarka płynie w dół, i zawraca się ją przy tym przynajmniej częściowo do pierwszej strefy, a gaz zbiera się w górnej przestrzeni nad ciekłą siarką, przy czym ciekłą siarkę przepuszcza się z jednej komory odgazowania do następnej komory odgazowania i odprowadza się ją z ostatniej komory odgazowania, oraz czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że ogranicza się strefy wznoszącej się siarki za pomocą jednej lub więcej pionowych ścian działowych umieszczonych w komorze odgazowania.

27. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że jako gaz przepuszczany przez ciekłą siarkę stosuje się gaz zawierający tlen.

28. Sposób według zastrz. 27, znamienny tym, że jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

29. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że odpędzanie przeprowadza się pod ciśnieniem atmosferycznym lub pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.

30. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że zawartość związków siarkowodorowych obniża się do mniej niż 10 ppm.

31. Sposób według zastrz. 30, znamienny tym, że odgazowanie prowadzi się w co najmniej trzech etapach, z których w pierwszym etapie zawartość związków siarkowodorowych

184 670 obniża się do wartości między 75 i 150 ppm wagowych, następnie w drugim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 25 i 75 ppm wagowych, podczas gdy w trzecim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości mniejszej lub równej 10 ppm wagowych.

32. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że ilość gazu odpowiada stosunkowi 0,02 do 0,10, korzystnie 0,04 do 0,06 kg gazu na 1 kg siarki, obliczonemu dla ciśnienia atmosferycznego.

33. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

34. Sposób według zastrz. 33, znamienny tym, że instalacja odzyskiwania siarki składa się co najmniej z aparatu do obróbki gazu za pomocąabsorbentu i utleniania składników siarkowych do pierwiastkowej siarki, którą to siarkę przeprowadza się w stan ciekły w co najmniej jednym skraplaczu siarki.

35. Sposób według zastrz. 33 albo 34, znamienny tym, że gaz pochodzący z obróbki ciekłej siarki doprowadza się do instalacji odzyskiwania siarki.

36. Sposób według zastrz. 35, znamienny tym, że gaz doprowadza się do głównego palnika lub innego odpowiedniego miejsca w instalacji.

37. Sposób usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, znamienny tym, że ciekłą siarkę poddawaną obróbce przeprowadza się kolejno przez co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie podkomory oddzielone od siebie za pomocą co najmniej jednej ściany działowej, przy czym podkomory te połączone są ze sobą na górze i na dole, i do co najmniej jednej podkomory w jej dolnej części doprowadza się gaz podzielony na drobne pęcherzyki, i w tej podkomorze ciekła siarka pod wpływem działania wspomnianego gazu płynie w górę, na górze pierwszej podkomory przepływa do co najmniej jednej innej podkomory, w której ciekła siarka płynie w dół i zawraca się ją przy tym przynajmniej częściowo do podkomory, do której doprowadza się gaz, a gaz zbiera się w przestrzeni gazowej nad ciekłą siarką, przy czym ciekłą siarkę przepuszcza się z jednej komory odgazowania do następnej komory odgazowania i odprowadza sięjąz ostatniej komory odgazowania, oraz czas obróbki wynosi od 6 do 15 godzin, korzystnie 8 godzin, a temperatura od 115°C do 157°C.

38. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że komory odgazowania są oddzielone od siebie przegrodą i ciekła siarka z poprzedniej komory odgazowania przepływa ponad górną krawędzią przegrody do następnej komory odgazowania.

39. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że jako gaz przepuszczany przez ciekłą siarkę stosuje się gaz zawierający tlen.

40. Sposób według zastrz. 39, znamienny tym, że jako gaz zawierający tlen stosuje się powietrze.

41. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że odpędzanie przeprowadza się pod ciśnieniem atmosferycznym lub pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego.

42. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że zawartość związków siarkowodorowych obniża się do mniej niż 10 ppm.

43. Sposób według zastrz. 42, znamienny tym, że odgazowanie prowadzi się w co najmniej trzech etapach, z których w pierwszym etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 75 i 150 ppm wagowych, następnie w drugim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości między 25 i 75 ppm wagowych, podczas gdy w trzecim etapie zawartość związków siarkowodorowych obniża się do wartości mniejszej lub równej 10 ppm wagowych.

44. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że ilość gazu odpowiada stosunkowi 0,02 do 0,10, korzystnie 0,04 do 0,06 kg gazu na 1 kg siarki, obliczonemu dla ciśnienia atmosferycznego.

45. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że ciekła siarka pochodzi z instalacji odzyskiwania siarki.

184 670

46. Sposób według zastrz. 45, znamienny tym, że instalacja odzyskiwania siarki składa się co najmniej z aparatu do obróbki gazu za pomocą absorbentu i utleniania składników siarkowych do pierwiastkowej siarki, którą to siarkę przeprowadza się w stan ciekły w co najmniej jednym skraplaczu siarki.

47. Sposób według zastrz. 45 albo 46, znamienny tym, że gaz pochodzący z obróbki ciekłej siarki doprowadza się do instalacji odzyskiwania siarki.

48. Sposób według zastrz. 47, znamienny tym, że gaz doprowadza się do głównego palnika lub innego odpowiedniego miejsca w instalacji.

49. Sposób według zastrz. 37, znamienny tym, że ciekłą siarką przepuszcza się z poprzedniej komory odgazowania do następnej komory odgazowania przez otwór we wspólnej ścianie komór odgazowania, który to otwór jest umiejscowiony poniżej poziomu siarki.

50. Sposób według zastrz. 49, znamienny tym, że otwórjest umiejscowiony na dole ściany działowej podkomory, w której ciekła siarka płynie ku górze.

51. Aparat do usuwania związków siarkowodorowych z ciekłej siarki przez przepuszczanie gazu przez ciekłą siarkę, znamienny tym, że zawiera co najmniej dwie komory odgazowania, z których każda jest podzielona na co najmniej dwie podkomory, połączone ze sobą na górze i na dole, przy czym co najmniej jedna podkomora każdej komory odgazowania w jej dolnej części zaopatrzona jest w środki do doprowadzania gazu w postaci drobnych pęcherzyków, i każda komora odgazowania wyposażona jest w środki dla przepływu ciekłej siarki do następnej komory odgazowania, zaś ostatnia komora odgazowania jest zaopatrzona w środki do odprowadzania ciekłej siarki, i wszystkie komory są zaopatrzone w elementy do odbierania gazu i odprowadzania gazu.

52. Aparat według zastrz. 51, znamienny tym, że składa się z co najmniej trzech wzajemnie oddzielonych komór odgazowania.