新型液體硫磺取樣器的研究與應(yīng)用

夏 莉 閔 峰 劉 超 楊 靜

(中國石化中原油田普光分公司)

新型液體硫磺取樣器的研究與應(yīng)用

夏 莉 閔 峰 劉 超 楊 靜

(中國石化中原油田普光分公司)

針對(duì)現(xiàn)有液硫取樣器的不足，介紹新型液體硫磺取樣器的結(jié)構(gòu)組成與技術(shù)特點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：該新型液硫取樣器的測(cè)試結(jié)果相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于3%，與直接從液硫池中取得的液硫之間的誤差不大于0.5ppm(1ppm=0.001‰)。

新型液硫取樣器 結(jié)構(gòu)改進(jìn) 試驗(yàn)測(cè)試

硫磺是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于橡膠、催化劑、火藥、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[1，2]。普光氣田是我國重要的天然氣產(chǎn)地之一，開采出的原料氣硫化氫含量較高，而硫化氫即可轉(zhuǎn)化為硫磺[3]。為保證硫磺的產(chǎn)品質(zhì)量，聯(lián)合裝置運(yùn)行期間，需定期對(duì)液體硫磺存儲(chǔ)池內(nèi)的硫磺組分進(jìn)行測(cè)定，分析液體硫磺中硫化氫與其他組分的含量，以便對(duì)硫磺回收裝置脫氣工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。目前，液體硫磺的采樣一般采用旋出式采樣器。液體硫磺易凝固，因此存儲(chǔ)池的溫度一般控制在150～160℃。然而，旋出式采樣器在取樣過程中閥芯容易積硫凝固，導(dǎo)致閥門堵塞，常出現(xiàn)硫磺帶壓噴濺的現(xiàn)象，不易采集。一旦閥門堵塞，將影響裝置的連續(xù)生產(chǎn)，若無法及時(shí)維修，將導(dǎo)致液流產(chǎn)品無法采集，硫磺產(chǎn)品質(zhì)量無法得到保證[4]。為此，針對(duì)普光氣田液硫生產(chǎn)過程存在的問題，開發(fā)設(shè)計(jì)一種新型液體硫磺取樣器至關(guān)重要。

1 硫磺取樣器結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

1.1組成結(jié)構(gòu)

為克服現(xiàn)有采樣器閥芯易積硫凝固導(dǎo)致閥門堵塞、液硫噴濺不易采集等缺陷，設(shè)計(jì)的新型液體硫磺取樣器(圖1)由液硫回收漏斗、回流管線、采樣管線和取樣箱組成。采樣管線進(jìn)口安裝在液硫產(chǎn)品泵的出口端外管壁上，出口位于液硫回收漏斗的正上方中心位置，采樣管線出口到液硫回收漏斗之間設(shè)有一定的距離，放置取樣瓶，在采樣管線上安裝采樣控制閥。液硫回收漏斗安裝在回流管線進(jìn)口處，為喇叭狀開口?；亓鞴芫€進(jìn)口連接液硫回收漏斗，出口端插入液硫池，在回流管線上安裝回流控制閥，回流控制閥位于液硫池外部。采樣管線和回流管線均安裝有伴熱、保溫。采樣管線出口端、液硫回收漏斗和回流管線進(jìn)口端均安裝在取樣箱內(nèi)，采樣控制閥與回流控制閥分別位于取樣箱的外部，取樣箱上安裝有蓋板、觀察口、伴熱和保溫。

圖1 新型液體硫磺取樣器結(jié)構(gòu)示意圖

1.2技術(shù)特點(diǎn)

液體硫磺采樣時(shí)，首先確認(rèn)該取樣器伴熱良好，液硫產(chǎn)品泵處于工作狀態(tài)，液硫池中的液硫被泵抽出。然后打開采樣控制閥和回流控制閥，液硫由泵出口管線進(jìn)入液硫回收漏斗，建立液硫動(dòng)態(tài)循環(huán)，循環(huán)一定時(shí)間后，關(guān)閉采樣控制閥，打開取樣箱蓋板，將取樣瓶放置在液硫回收漏斗處，取樣瓶口在取樣管線下方，關(guān)閉蓋板，打開采樣控制閥。最后通過取樣箱的觀察口進(jìn)行觀察，待液體硫磺樣品取樣完畢后，關(guān)閉采樣控制閥，打開蓋板，取出取樣瓶，待漏斗中的液硫產(chǎn)品自流回液流池后，關(guān)閉回流控制閥，完成取樣過程。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該新型液體硫磺取樣器改良了結(jié)構(gòu)，在采樣過程中能夠快速建立液體硫磺的動(dòng)態(tài)循環(huán)，保障了所采樣品具有代表性。多余液體硫磺通過回流管線自流到液硫池，避免了液體硫磺對(duì)外排放。取樣箱開口位于箱體斜上方，且設(shè)置觀察口，避免了取樣人員燙傷、硫磺噴濺等事故。

2 實(shí)際應(yīng)用測(cè)試

為驗(yàn)證新型液體硫磺取樣器的實(shí)用性，筆者進(jìn)行了試驗(yàn)。分3次從液硫池中取得同一樣品，試驗(yàn)連續(xù)5天，共取得15組樣品。根據(jù)GB/T 2449.2-2015[5]測(cè)定液硫樣品中的H2S含量。將新型液硫取樣器的取樣數(shù)據(jù)和直接從液硫池中取樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，結(jié)果見表1，可以看出，新型液硫取樣器的測(cè)試結(jié)果相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于3%。新型液硫取樣器取得的液硫與直接從液硫池中取得的液硫之間的誤差不大于0.5ppm(1ppm=0.001‰)。故該新型液硫取樣器除了具有安全性的優(yōu)點(diǎn)外，在數(shù)據(jù)分析方面也具有更高的穩(wěn)定性，與液硫池中的液硫硫化氫含量的誤差較小。

表1 試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果(液硫中H2S含量)

3 結(jié)束語

針對(duì)普光氣田現(xiàn)有液硫取樣器存在的易堵塞、采樣樣品分布不均等問題，開發(fā)了一種新型液硫取樣器。從測(cè)試分析結(jié)果看，該液硫取樣器具有無泄漏、環(huán)境良好、采集樣品均一及結(jié)果穩(wěn)定等特點(diǎn)。且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，因此該新型取樣器有望在普光氣田推廣使用并擴(kuò)展到其他液體硫磺采樣領(lǐng)域。

[1] 吳基榮,毛紅艷.高含硫天然氣凈化新工藝技術(shù)在普光氣田的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè),2011,31(5):99～102.

[2] 陳賡良.克勞斯法硫磺回收工藝技術(shù)進(jìn)展[J].石油煉制與化工,2007,38(9):32～37.

[3] 裴愛霞,張立勝,于艷秋,等.高含硫天然氣脫硫脫碳工藝技術(shù)在普光氣田的應(yīng)用研究[J].石油與天然氣化工,2012, 41(1):17～23.

[4] 賴寧,李彥平,蔚永清.硫磺回收裝置液硫系統(tǒng)堵塞原因及對(duì)策[J].石油與天然氣化工,2015,44(5):12～16.

[5] GB/T 2449.2-2015,工業(yè)硫磺第2部分:液體產(chǎn)品[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

StudyandApplicationofNewLiquidSulfurSampler

XIA Li, MIN Feng, LIU Chao, YANG Jing

夏莉(1981-)，工程師，從事天然氣凈化領(lǐng)域的化驗(yàn)分析與研究，xiayu_1@163.com。

TH89

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1000-3932(2017)11-1031-03

2017-06-16)

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