RO135923A2 - Procedeu pentru descărcarea masei adsorbante sulfatreat din adsorberele folosite la desulfurarea gazelor - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu pentru descărcarea masei adsorbante sulfatreat din adsorbantele folosite la desulfurarea gazelor de sondă sau a gazului metan, prin adsorbţia hidrogenului sulfurat şi altor compuşi cu sulf, pe o masă adsorbantă granulară formată din oxizi de fier, în timpul funcţionării adsorberului, în urma reacţiilor chimice, oxizii de fier transformându-se în sulfuri de fier, care devin inactive pentru proces şi se adresează industriei de prelucrare a gazelor. Procedeul, conform invenţiei, pentru înlocuirea masei adsorbante uzate de tip sulfatreat, foloseşte o tehnologie de hidrotăiere cu o presiune cuprinsă între 500 şi 1000 bar, iar după fragmentarea masei de adsorbant compacte, cu ajutorul unor scule şi dispozitive special concepute, se extrage masa de adsorbantdin reactor şi se depozitează temporar, în containere metalice de câte 20 m3 fiecare, care se închid ermetic şi se menţin sub perna de azot, şi se ia această metodă de protecţie pentru evitarea autoaprinderii pirosulfurilor care sunt prezente în masa de sulfatreat uzat, containerele încărcate cu sulfatreat uzat, transportându-se apoi, la firme autorizate de către ANPM, care se ocupă de liminarea deşeurilor periculoase .

Description

DESCRIEREA INVENȚIEI

ORCIUL DE STAT PcNTRU MVENȚII ?' MĂRCI Cerere de brevet de invenție

Nr ......

; o l -ΰζ- 2021

Dara depozit .....X..............

PROCEDEU PENTRU DESCĂRCAREA MASEI ADSORBANTE SULFATREAT DIN

ADSORBERELE FOLOSITE LA DESULFURAREA GAZELOR

Invenția se adreseaza sectorului petrolier, care are ca obiectiv desulfurarea gazelor de sonda sau a gazului metan, prin adsorbtia hidrogenului sulfurat si altor compuși cu sulf, pe o masa adsorbanta granulara formata din oxizi de fier. In timpul funcționarii adsorberului, in urma reacțiilor chimice, oxizii de fier se transforma in sulfuri de fier, care devin inactive pentru proces. Când conținutul de sulf din gazele prelucrate ajunge la 5 ppm, se scoate adsorberul din circuitul tehnologic, pentru înlocuirea masei adsorbante.

Sulfatreatul este un amestec de oxizi de fier care are proprietatea de a adsorbi hidrogenul sulfurat din gazele de sonda. Adsorbantul se prezintă sub o forma granulara. Acesta se introduce, de obicei, pana la cca. 80% din volumul adsorberului. După o anumita perioada de funcționare, masa adsorbanta se epuizează, transformandu-se in sulfat feros si sulfura ferica. Totodată, datorita conținutului de apa (inclusiv din injecția pentru activare sulfatreat) si hidrocarburi lichide, care pătrund in adsorber, împreuna cu gazele de sonda, masa adsorbanta devine compacta si nu se mai poate evacua din adsorber in mod gravitațional.

In urma verificării tematice, am constatat ca pe plan mondial, mai exista unele dispozitive pentru evacuarea masei adsorbante uzate din adsorber, dar acestea se refera in special la cărbunele activ granular sau in pat fluidizat. Dispozitivele si procedeele deja brevetate pe plan mondial, nu se pot aplica in cazul nostru, deoarece in timpul funcționarii adsorberului, gazele care constituie materia prima, aduc in adsorber urme de apa si de hidrocarburi lichide care transforma materialul granular, sulfatreatul activ introdus inițial, intr-o masa aproape compacta, uneori realizandu-se curgerea preferențiala a gazelor sub presiune. S-au experimentat si aspiratoare pentru nisp de tip Supavac, ejectoare, dar fara succes, avand in vedere dimensiunea mare a blocurilor de conglomerat care se formează in adsorber, in timpul funcționarii.

Pentru schimbarea masei adsorbante uzate (sulfatreatului) din adsorber, societatea noastra pus la punct o tehnologie de hidrotaiere a acesteia in vederea evacuării din adsorber si înlocuirii sulfatreatului, cu altul proaspăt, pentru reluarea ciclului de producție. Presiunea apei folosita pentru hidrotaierea mecanica a masei adsorbante uzate, s-a stabilit la 500-1000 bar.

Tehnologia dezvoltata de compania noastra a fost aplicata cu succes de multe ori pe parcursul ultimilor 6 ani, beneficarii fiind OMV Petrom si Amromco Energy.

Invenția care face obiectul prezentei cereri, rezolva in primul rând, modul de fragmentare a conglomeratelor de mari dimensiuni din adsorber, cu ajutorul tehnologiei de hidrotaiere, special conceputa, urmata de evacuarea masei adsorbante uzate, prin manlocul inferior, in niște containere metalice proiectate special pentru depozitarea temporara si transportul către firmele autorizate, din punct de vedere al protecției mediului, pentru eliminarea deșeurilor periculoase. Pentru evitarea autoaprinderii, containerele pentru depozitare si transport, sunt închise ermetic si in spațiul liber din interior se insufla azot la o presiune de 0,2 bar.

In al doilea rând, prin operațiunea de hidrotaiere se umecteaza masa adsorbanta, in acest fel evitandu-se autoaprinderea pirosulfurilor existente in masa sulfatreatului uzat.

La descărcarea adsorberului , catalizatorul uzat se prezintă intr-o stare compact solida si trebuie efectuata operațiunea de hidrotaiere la o presiune de cel puțin 1000 bari. Pentru aceasta in capul tijei inoxitabile a pistolului de presiune se montează o duza speciala tip „PUNCT pentru străpungerea in partea centrala a masei solide de catalizator uzat.

Duza „PUNCT se folosește pana când se pătrunde masa de adsorbant, după care se folosește un set de duze tip ROTO JET cu jeturile de apa sub presiune orientate spre pereții adsorberului pentru tocarea si desprinderea constanta a catalizatorului uzat.

Avansarea capului tăietor se face cu ajutorul unor tije inoxidabile rezistente la presiune si protejate de un profil rectangular telescopic din aluminiu pentru a putea fi manevrat si pentru a proteja in același timp linerul adsorberului.

Cu ajutorul acestui procedeu, se extrage masa adsorbanta compacta, uzata prin hidrotaiere, folosind debite si presiuni corelate cu diametrul vasului, conceputa de inventator, preluarea acesteia in containere specializate proiectate pentru acest scop, care apoi sunt transportate la firme abilitate, in vederea eliminării deșeului periculos. Acest procedeu poate fi utilizat si in alte cazuri in care drept adsorbant se folosește alt material, ca de exemplu: cărbunele activ, zeolitii sau sita moleculara.

Adsorberele sunt recipiente cilindrice verticale, dotate cu gratar de susținere a masei adsorbante la interior, doua guri de vizitare poziționate in partea superioara si inferioara, conducte de intrare si ieșire a gazelor, armaturi de siguranța, traductoare de temperatura si presiune (vezi desen informativ anexat).

Pentru intervenție in vederea înlocuirii sulfatreatului uzat din adsorber se fac următoarele operațiuni:

- Oprirea alimentarii cu gaze a adsorberului;

- Depresurizare adsorberului;

- Golirea condensatului de sonda acumulat in adsorber;

- Blindarea legaturilor de conducte cu instalația;

- Inertizarea cu azot a adsorberului cu un debit de 30 Nmc/min, timp de 6 ore;

- Deschiderea gurii de vizitare din partea de jos si determinarea conținutului de gaze (H₂S, CO, O₂, LEL);

- începerea procesului de hidrotaiere a masei adsorbante uzate;

- Evacuarea sulfatreatului uzat din adsorber si incarcarea lui in containerele specializate pentru depozitare si transport. După încărcare, aceste containere se închid ermetic si se mențin sub perna de azot;

- După golirea a cca. 30% din masa adsorbanta care se afla in partea de jos a adsorberului, se deschide gura de vizitare din partea de sus a adsorberului si se continua hidrotaierea din partea superioa;

- Masa adsorbanta taiata, se evacueaza in containere prin gura de vizitare inferioara, prin vacumare sau gravitațional, in containere specializate de cate 20 m³ fiecare, pana la terminarea întregii cantitati aflata in adsorber; Containerul are dimensiunea 6 x 2.3 x 1.5 m, proiectat special pentru aceste operatii, conform desen anexat.

- Se spala adsorberul la interior si se inspectează;

- Se înlocuiește sita de 40 mesch (daca e cazul) si buretele antispumant protector;

- Se închide gura de vizitare din partea de jos a adsorberului, controlat conform proiect;

- Se începe incarcarea sulfatreatului proaspăt pe la partea superioara a adsorberului prin golirea big bagsurilor in palnia prevăzută cu ciorap. Ridicarea (liftarea) sacilor plini cu sulfatreat proaspăt se face cu ajutorul unei automacarale;

- După golirea tuturor sacilor cu sulfatreat, se nivelează stratul din adsorber si se închide capacul gurii de vizitare. Prezoanele capacelor se pretensioneaza cu ajutorul unei chei dinamometrice cu moment variabil, tip Hytorc;

- Se evacueaza utilajele si materialele din zona in care s-a făcut intervenția;

- Sulfatreatul epuizat se trimite la dispozare si eliminare printr-o firma autorizata de către ANPM, după întocmirea formalităților de transport;

- Se deblindeaza adsorberul, se face proba de presiune si apoi se introduce in circuitul tehnologic.

- In perioada in care nu se lucrează la taierea masei adsorbante, după terminarea zilei de lucru, adsorberul se închide si se presurizează cu azot la presiunea de 1 bar. In toata perioada in care se afla sulfatreat in adsorber, mașina cu azot lichid si vaporizatorul, vor ramane cuplate la adsorber. De asemenea, pe toata perioada execuției lucrărilor de taiere, evacuare si înlocuire a masei adsorbante din/in adsorber, este necesara prezenta autospecialei de pompieri si a nacelei pentru evacuarea in siguranța a personalului, in caz de pericol.

Acest procedeu poate fi folosit cu succes pentru activitati de înlocuire a adsorbantului uzat si descărcări din adsorberele care sunt folosite si in alte procese tehnologice, care folosesc astfel de utilaje din care nu se poate face descărcarea in mod gravitațional, datorita compactării masei adsorbante.

Procedeul prezentat a fost conceput de către personalul din compartimentul tehnic al SC CONSTEHNO AL SRL din localitatea Ploiești si aplicat cu succes la instalațiile de desulfurare a gazelor provenite din schelele de extracție ale SC OMV PETROM si AMROMCO ENERGY.

Datorita folosirii acestui procedeu, timpul de înlocuire a masei adsorbante dintr-un adsorber care folosește 56 t sulfatreat, s-a scurtat la numai 5 zile. Pentru intervenție personalul de execuție trebuie echipat corespunzător, cu costume de protecție, masti contra gazelor, ochelari de protecție, mânuși, cizme de cauciuc, casti de protecție, detectoare de gaze.

Claims (1)

1. REVENDICĂRI

   Invenția la care facem referire consta in realizarea unui procedeu de lucru pentru înlocuirea masei adsorbante uzate de tip sulfatreat, care se folosește la desulfurarea gazelor de sonda. Cu ajutorul acestui procedeu, se extrage masa adsorbanta uzata compacta din adsorber, cu ajutorul unei tehnologii de hidrotaiere, conceputa de inventator, preluarea acesteia in containere specializate proiectate pentru acest scop, care apoi sunt transportate la firme abilitate, in vederea eliminării deșeului periculos. Acest procedeu poate fi utilizat si in alte cazuri in care drept adsorbant se folosește alt material, ca de exemplu: cărbunele activ, zeolitii sau sita moleculara.

   Se solicita protecție pentru procedeul de înlocuire a sulfatreatului uzat din adsorber, prin procedeul de hidrotaire, asa cum este prezentat in descriere.