Производство серы.

10.6.1. Требования настоящего раздела распространяются на проектирование технологической части установок для производства газовой серы по методу Клауса из кислых газов, извлекаемых в процессе очистки газа и конденсата от кислых компонентов (сероводорода) растворами аминов.

При проектировании установок производства серы следует также руководствоваться "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов" [ 4].

10.6.2. При выборе схемы установок производства серы по способу Клауса должны быть рассмотрены следующие наиболее важные критерии и переменные (величины):

а) состав (соотношение H ₂ S и СО₂) и количество кислого газа (сырья для Клауса);

б) схема подачи сырьевого газа в процесс (с "прямым" или "разделенным" потоком), необходимость и способ подогрева кислого газа и воздуха;

в) режим сгорания кислого газа в печи;

г) способ подогрева газов перед входом их в каталитические конверторы;

д) выбор катализаторов по ступеням, объемная скорость сырья в каталитических конверторах, оптимальный температурный режим по ступеням;

е) температура конденсации серы в конденсаторах;

ж) коагуляция и отделение частиц увлеченной жидкой серы от уходящих газов в конденсаторах;

з) устойчивая работа установки в условиях изменения загрузки по сырью.

10.6.3. Количество ступеней каталитической конверсии, как правило, должно быть не менее двух.

Целесообразность дополнительных ступеней конверсии необходимо решать технико-экономическим обоснованием, с учетом принятой схемы установки доочистки отходящих газов и требований к защите окружающей среды.

10.6.4. На входе на установку производства серы кислых газов и топливного газа должны быть установлены сепараторы.

"Кислую" воду из сепаратора кислых газов необходимо возвращать на установку сероочистки.

10.6.5. Контроль и автоматизацию технологического процесса рекомендуется предусматривать в объеме, обеспечивающем:

- регулирование соотношения H ₂ S / SO ₂ на оптимальном уровне 2:1 в газах на выходе из последнего реактора (конвертора);

- регулирование температуры газа на входе в каталитические конверторы;

- регулирование температуры на выходе из конденсатора серы;

- удаление жидкости и других примесей из сырьевого потока на входе на установку;

- безопасную работу печи Клауса;

- сигнализацию о прекращении поступления топлива и воздуха при их принудительной подаче в топочное пространство;

- блокировки, прекращение поступления газообразного топлива и воздуха при снижении их давления ниже установленных параметров, а также при прекращении электро (пневмо) - питания приборов КиП и А и другие системы контроля и ПАЗ;

- безопасную работу котлов-утилизаторов;

- устойчивую работу приборов в "жестких" условиях (при отклонениях параметров технологического режима, пуске и остановке установки).

10.6.6. На нагнетательном коллекторе воздуходувок перед входом в печь Клауса следует устанавливать обратный клапан, предотвращающий попадание кислых газов (сероводорода) в помещение воздуходувок. В этом случае помещение воздуходувок следует относить к невзрывоопасным.

10.6.7. Жидкая сера из конденсаторов, сепараторов и т.д. должна направляться в резервуар серы по серопроводу с паровой рубашкой через гидрозатворы.

Серопровод не должен иметь "пониженных" точек и должен проектироваться с постоянным уклоном в сторону резервуара (емкости).

10.6.8. К печи Клауса необходимо предусматривать подвод азота (инертного газа) и/или пара для подачи их при остановке печи в аварийных ситуациях.

10.6.9. Технологическая схема процесса Клауса должна обеспечить максимальную степень утилизации тепла собственной выработки с минимальным потреблением тепла внешней выработки.

10.6.10. Подвод пара внешней выработки (от котельной ГПЗ) к установке Клауса следует предусматривать даже в случае полного покрытия потребности установки теплом собственной выработки (для использования при пуске, при аварийных остановках Клауса и др.).

10.6.11. Конструкция печи Клауса должна предусматривать защиту печи от взрыва (путем установки взрывных клапанов или расчетом печи на силу взрыва).

10.6.12. При количестве установок Клауса две и более необходимо предусматривать коллекторную обвязку установок по сырью (кислые газы) для обеспечения взаимозаменяемости.

10.6.13. Допускается в отдельных случаях предусматривать в составе ГПЗ резервную цепочку по производству серы с целью сохранения производительности промысла по добыче сероводородсодержащей нефти или газа и выполнения всех норм и требований по охране воздушного бассейна в случае остановки на ремонт одной из технологических цепочек производства серы. Принятие такого решения должно быть обосновано технико-экономическим расчетом или определено заданием на проектирование ГПЗ.

10.6.14. В составе установки производства серы должна быть печь дожига (инсинератор) для сжигания отходящего технологического потока.

10.6.15. Печь дожига должна обеспечивать полное сжигание всех примесей отходящих газов до воды, двуокиси углерода и двуокиси серы во всех возможных режимах работы установки, в том числе при байпасировании оборудования установки доочистки отходящих газов.

Температура в печи дожига должна поддерживаться не ниже 800 °С при термическом сжигании и на уровне, оговоренном паспортом аппарата, если горение каталитическое.

10.6.16. Высота дымовой трубы должна определяться расчетом из условия поддержания содержания вредных веществ в приземном слое воздуха на уровне, не превышающем предельно-допустимой концентрации этих веществ (с учетом суммации действия) при рассеивании выхлопных газов установки доочистки в атмосфере с учетом существующих фоновых загрязнений от других источников.

10.6.17. Температура выхлопных газов в дымовой трубе должна быть выше температуры сернокислотной точки росы.

10.6.18. На установке необходимо предусматривать стационарные автоматические газоанализаторы для контроля за содержанием примесей в выхлопных газах, подаваемых в дымовую трубу (кислород, сероводород, сернистый газ), а также лабораторный анализ проб выхлопных газов для периодического контроля за содержанием вредных примесей (сероводород, сернистый газ, серный газ, сероокись углерода и др.).

10.6.19. При низком содержании сероводорода в кислом газе (ниже 20 % об.) рекомендуется применение одностадийного процесса каталитического окисления сероводороде "Прокс" по технологическому регламенту института "НИПИгазпереработка".