Меню

Насосы KSB для технологических процессов производства элементарной серы и сероочистки дымовых газов

Насосы KSB для технологических процессов производства элементарной серы и сероочистки дымовых газов

Сера является 16 м по химической распространённости элементом на Земле. Встречается в свободном состоянии и в виде соединений.

Современные способы промышленного производства серы могут быть сведены к 3 типам:

— Добыча самородной серы(10,5 %);

— Получение из сероводорода промышленных и природных газов;

— Получение из диоксида серы, выделяющегося в процессе металлургических производств.

Извлечение серы из сероводорода, содержащегося в месторождениях нефти и природного газа, преследует, прежде всего, экологическую цель, поскольку утилизация серы или нейтрализация ее соединений обязательны при получении основной углеводородной продукции.

Таким образом, в процессе переработки нефти, природного газа, а также коксохимического производства сера является побочным продуктом.

Концерн KSB предлагает широкую линейку высокоэффективного оборудования практически для всех цепочек технологического процесса получения элементарной серы: насосы жидкой серы для откачивания из серной ямы на грануляцию (CTN-H), насосы циркулирующей воды RPH, насосы конденсата низкого давления (Movitec) и насосы питательной воды среднего давления (Multitec V).

Откачивание серы из серной ямы на грануляцию осуществляется с помощью насосов KSB серии CTN-H.

При работе с серой необходимо знать и учитывать ее специфические свойства, особенно в тех случаях, когда она перекачивается в жидкой фазе, и ее вязкость зависит от температуры.

Перекачка чистой серы может производиться только в температурном диапазоне 120 — 155 С, а насосы требуются в обогреваемом исполнении.

Вертикальный насос CTN-H, который монтируется в серной яме, имеет обогреваемую колонну.

Колонна обогревается полностью в зоне, где установлены подшипники скольжения, а также напорная колонна и выкидной штуцер.

В зависимости от подвода марочного трубопровода горизонтально или вертикально присоединяются дополнительные обогреваемые колена.

Материалом уплотнения может служить сальниковая набивка или более дорогие, но более высокотехнологичные газодинамические уплотнения, в которые подается азот.

Во 2 м случае применяется одинарное торцовое уплотнение, которое работает в благоприятном режиме за счет того, что пары серы не могут скапливаться из-за постоянной продувки азотом. Данная схема торцовых уплотнений предлагается компанией Eagle Burgmann (Германия).

Здесь необходимо учитывать, что обязательно требуется специальная система подачи азота к газодинамическому уплотнению.

Есть также вариант комплектации двойным торцовым уплотнением. В этом случае устанавливается торцовое уплотнение с металлическим сварным сильфоном для восприятия высоких температур. Для обеспечения прогревания и исключения возможности кристаллизации паров серы зона торцового уплотнения обогревается.

В установках производства элементарной серы предполагается знакопеременный режим работы, соответственно подача специальной перегретой (циркулирующей) воды будет при разных температурах: в холодном (температура +120С) и горячем режимах (температура +250 С), которые в течение суток меняются.

При переключении с одного режима на другой насосы должны плавно охлаждаться со скоростью 45 — 40 С в час.

Для обеспечения надежной работы в таком режиме наиболее подходящими являются насосы серии RPH со специальным одинарным торцовым уплотнением.

При знакопеременной работе, когда температура то повышается, то понижается, давление соответственно меняется то в сторону повышения, то понижения. При этом перегретая вода при высоких температурах имеет плохие смазывающие свойства, а высокое давление оказывает повышенную нагрузку на торцовое уплотнение, в результате чего его ресурс уменьшается.

Для исключения такого последствия необходимо обеспечить термостабильное состояние в зоне торцового уплотнения. Это достигается с помощью плана обвязки 02+23 с применением теплообменника, который охлаждает воду, подаваемую в зону торцового уплотнения, и за счет использования встроенной камеры охлаждения в самом насосе, которая при любой температуре (+120С или + 250С) обеспечит термостабильный режим работы данного узла. Таким образом, узел торцового уплотнения работает в благоприятном для себя режиме независимо от знакопеременного режима установки.

Соединения серы по отрицательному воздействию на окружающую среду занимают одно из первых мест среди загрязняющих веществ.

Основной источник загрязнения соединениями серы является сжигание угля и нефтепродуктов. 96 % серы поступает в атмосферу Земли в виде SO 2, остальное количество приходится на сульфаты, H 2S, CS 2, COS и др.

В виде пыли элементная сера раздражает органы дыхания, слизистые оболочки человека, может вызывать экземы и другие нарушения.

Предельно допустимая концентрация серы в воздухе 0,07 мг/м 3 (аэрозоль, класс опасности 4).

Многие соединения серы токсичны. В связи с этим в России нефтеперерабатывающие заводы переходят на производство топлива по стандарту Евро-5, благодаря которому существенно снизится содержание вредных веществ (сернистых соединений) в автомобильных выхлопах и повысится экологичность получаемого топлива.

В настоящее время активно ведется модернизация производств с применением более эффективных схем сероочистки газа, где требуется более современное высокотехнологичное оборудование для обеспечения этого процесса.

Технологический процесс сероочистки газа представляет собой процесс, в котором с помощью насосов диоксид серы SO 2, так называемый дымовой газ, проходит очистку водным раствором известняка и превращается в гипс.

Основная цель — очистить газ от оксида и диоксида серы.

Для установок очистки дымовых газов регенерации KSB поставляет следующие насосы: насосы рециркуляции скруббера (серия KWP), насосы фильтрующего модуля (KWP и LCC), насосы фильтрата (KWP и LCC) и насосы отходящих стоков (Amarex KRT).

Читайте также:  Системы имитационного моделирования выбираем подходящую

Так, для подачи раствора в скруббер идеальными агрегатами являются одноступенчатые горизонтальные насосы KSB серии KWP, которые могут перекачивать воду, пульпу без волокнистых примесей, а также суспензии с содержанием сухого остатка до 5 %.

Выбор в пользу этих агрегатов делается в связи с их полным соответствием техническим условиям и предъявляемым заказчиками требованиям:

1. Перекачивается циркуляционный раствор орошения колонны скруббера, в котором присутствует катализаторная пыль, причем необходимо учитывать, что раствор может кристаллизоваться при температуре + 40 С;

2. Установки сероочистки эксплуатируются в течение очень длительных периодов и, соответственно, насосы должны обладать достаточным запасом эксплуатационной надежности и износостойкости (минимальный межремонтный пробег 4 года).

Насосы серии KWP из высокопрочного материала Noridur DAS (износостойкая дуплексная сталь) на протяжении нескольких десятилетий успешно применяются как на мировых объектах, так и в России.

Например, в 2014 г компания ООО КСБ осуществила поставку насосов KWP из материала Noridur для обеспечения рециркуляции раствора орошения скруббера и фильтрующего модуля для комбинированной установки каталитического крекинга в рамках реализации проекта очистки дымовых газов регенерации на одном из нефтеперерабатывающих заводов РФ.

Надежность конструкции всех находящихся под давлением деталей насоса KWP обусловлена применением коррозионно- и абразивостойкого материала Noridur DAS, высоким качеством литья и особенностью конструкции.

Корпус насоса оснащен бронедиском со стороны всасывания, диагональный зазор повышает износостойкость агрегата.

Вал насоса не соприкасается с перекачиваемой средой, лопатки на тыльной стороне рабочего колеса уменьшают осевое усилие и снижают нагрузку, приходящуюся на уплотнение вала.

Размеры ротора и подшипников выбраны с учетом прогиба вала менее 0,05 мм в зоне уплотнения вала и увеличенного срока службы подшипникового узла.

Немецкий концерн KSB имеет многолетний опыт проектирования, изготовления и поставки насосного оборудования для решения многих специализированных задач, связанных с процессом производства элементарной серы, серной кислоты, а также очистки дымовых газов.

В настоящее время концерн KSB сотрудничает с ведущими фирмами и является одним из поставщиков насосного оборудования для крупнейших мировых лицензиаров.

Многие десятилетия российские нефтеперерабатывающие и нефтехимические предприятия отдают свое предпочтение уникальным конструкторским решениям KSB с применением высокотехнологичных надежных насосов для организации и модернизации технологических процессов.

Источник

Оборудование для сероочистки газа

Проблема очистки газа от серосодержащих соединений довольно актуальна. Существует много способов сероочистки, однако эти процессы рассчитаны на большие объемы. В случае малых и средних нефтегазовых месторождений эффективны и сегодня все больше завоевывают рынок блочно-модульные установки.


Наличие сероводорода в природном и попутном нефтяном газе приводит к большим трудностям при промышленной разработке месторождений нефти и газа. Сероводород является сильно корродирующим веществом. Растворяясь в воде, он образуют слабую кислоту, которая может вызвать точечную коррозию в присутствии кислорода или диоксида углерода. Сероводород реагирует почти со всеми металлами, образуя сульфиды, которые по отношению к железу играют роль катода и образуют с ним гальваническую пару. Способность сульфидов к образованию микрогальванических пар со сталью приводит к быстрому разрушению технологического оборудования и трубопроводов. Данный вид коррозии называется сероводородной. Несмотря на добавки ингибиторов кислотной коррозии, бороться с такой коррозией чрезвычайно трудно.
Сероводород, присоединяясь к непредельным соединениям, образует меркаптаны, которые являются агрессивной и токсичной частью сернистых соединений – химическими ядами. Именно они значительно ухудшают свойства катализаторов переработки природного и попутного газов: их термическую стабильность, способствуют выпадению и отложению шлаков, шлама, осадков, что вызывает пассивацию поверхности катализаторов, а также усиливают коррозийную активность материала технологических аппаратов.


Актуальность проблемы очистки газа от сероводорода усиливается требованиями обеспечения экологической безопасности при разработке сернистых месторождений, сокращением вредных выбросов в атмосферу.
При этом особое внимание уделяется совершенствованию действующих и разработке новых технологий сероочистки, исключающих выбросы токсичного сероводорода и продуктов его горения в окружающую среду.
Существует много физических, физико-химических и химических способов очистки газа от серосодержащих соединений. Однако эти процессы могут быть использованы только при больших объемах природного газа, т.к. они требуют больших капитальных и эксплуатационных затрат.
В настоящее время рынок завоевывают блочно-модульные установки, применяемые для освоения малых и средних нефтегазовых месторождений.

Процесс химической абсорбции
Процесс представляет собой химическую абсорбцию сероводорода и углекислого газа едкой щелочью NaOH.

H2S + NaOH à NaHS + H2O
CO2 + 2NaOH à Na2CO3 + H2O

В окончательной реакции карбонат натрия вступает в реакцию с сероводородом, давая сульфид и гидрокарбонат натрия:

Таким образом, циркулирующая жидкость состоит из сульфида натрия, гидрокарбоната натрия и карбоната натрия общей концентрацией до 4% масс.

Принципиальная схема процесса
Основным реакционным аппаратом является скруббер, нижняя (кубовая) часть которого погружена в резервуар, в котором находится очищающий щелочной раствор. При помощи циркуляционного насоса очищающий раствор из куба подается в скруббер на орошение.
Заданная концентрация щелочи поддерживается путем подачи в систему очищенной воды, щелочи из резервуара NaOH и выводом стока отработанного раствора.
Исходный природный газ идет противотоком снизу вверх колонны. Предусмотрен анализ очищенного газа на детекторе H2S.

Читайте также:  Медицинские товары для оториноларинголога от мировых производителей

Химические отходы и их применение
Na2S, NaHS — сырье для химической промышленности (производство этилмеркаптана, бутифоса, красителей), в текстильной промышленности и для других целей;

NaHCO3 — химическая, пищевая, легкая, медицинская, фармацевтическая промышленности, цветная металлургия.

Транспортировка и монтаж установки
Установка полностью собирается и тестируется на заводе. Затем частично разбирается и пакуется для транспортировки.


Монтаж установки, подведение технологических коммуникаций и пуско-наладочные работы осуществляются инженерами завода-изготовителя при взаимодействии с компанией-заказчиком. Монтаж установки занимает 5-7 рабочих дней.
Вся установка сероочистки газа поставляется в 10, 20 или 40-футовых корпусах контейнерного типа. Количество контейнеров зависит от объема природного газа. От двух 20-футовых (при объеме газа от 25 м 3 /ч) до десяти и более 40-футовых (при объеме газа более 20000 м 3 /ч).

Основные технические данные установки сероочистки

Производительность – от 25 до 25000 м 3 /ч (по газу)
Потребляемая мощность – 25 кВт (в зависимости от условий эксплуатации)
Количество обслуживающего персонала – 2 человека
Остаточное количество H2S в газе – 0,02 г/м 3 и менее
Рабочая температура окружающей среды от -45 до +40 о С

Типоразмерный ряд установок

Блочно-модульные установки сероочистки уже применяются во многих странах Европы и мира (Германия, Китай, Бразилия, Россия и др.), имеют положительные отзывы от ведущих мировых компаний.

По вопросам подбора и поставки установок обращаться

к Вирясову Дмитрию
Васильевичу, м.т. 8-916-225-06-04

Мнение эксперта (В.Г. Шарыкин): В огромном числе случаев природный газ и попутный нефтяной газ содержат значительные количества серосодержащих соединений, которые в силу своей реакционной способности вызывают прежде всего коррозию трубопроводов и оборудования, а также дезактивируют катализаторы процессов, которые призваны перерабатывать эти газы в химическую продукцию.
В случае крупных месторождений газов или значительных потоков попутного нефтяного газа, когда экономика таких месторождений позволяет использовать методы физической, физико-химической или химической переработки с инвестированием значительных средств в создание современных установок по переработке этих газов, сероочистка обычно входит в такие проекты как предварительная стадия, и инвестиции в сероочистку входят в общий объем инвестиций.
В тоже время, на малых и средних газодобывающих компаниях вопрос сероочистки стоит на переднем плане, т.к. переработать серосодержащий газ в электроэнергию или передать его другому потребителю можно только проведя удаление серы из этого газа. Сжигание такого газа на факеле, как это еще делается кое-где, приводит к значительным количествам вредных выбросов в атмосферу и является недопустимым в свете требования природоохранных нормативных документов.
Компактное решение, которое реализовано с применением модульных установок, позволит включить в эксплуатацию значительное число газовых и нефтяных скважин на предприятиях малого и среднего бизнеса.

В.Г. Шарыкин, кандидат химических наук, эксперт

19.04.2011 Продаем скипидар Нижний Новгород

Источник



Обессеривание газов. Сероочистка газов.

Рациональное применение попутного нефтяного газа — это один из наиболее актуальных вопросов для топливно-энергетического комплекса России. Еще до недавнего времени этот попутный газ было принято пускать на факел, сжигая таким образом существенные его объемы. Это делалось ввиду нерентабельности и сложности его транспортировки на установки переработки. На месте утилизировать эти потоки также проблематично нестабильности состава нефтяного газа, а также его относительно небольших объемов.

Превращение попутного нефтяного газа в товарный продукт — это длительный этап, состоящий из ряда последовательных технологических процессов. Одним из важнейших этапов подготовки газа для его дальнейшего использования является процесс обессеривания. В ходе его выполнения необходимо удалить из потока разнообразные химические соединения серы. Это могут быть:

  • диоксид серы,
  • сероводород,
  • сероуглерод,
  • иные органические соединения, включающие в себя серу.

Их допустимое содержание в потоке газа строго регламентировано действующими стандартами. Именно поэтому обессеривание газов является важным технологическим процессом.

Мембранный способ очистки газов

В настоящее время одним из наиболее технологичных методов обессеривания газов является мембранный. Этот метод очистки позволяет не только избавиться от кислых примесей, но и одновременно осушить, отбензинить сырьевой газ и удалить из него инертные компоненты. Обессеривание газов мембранным методом применяется тогда, когда нет возможности удалить сернистые выделения при помощи более традиционных способов.

Мембранная технология сероочистки газов не требует существенных капиталовложений, а также внушительных затрат на монтажные работы. Эти устройства более дешевы как в использовании, так и в обслуживании. К основным преимуществам мембранного обессеривания газов следует отнести:

  • отсутствие движущихся составных узлов. Благодаря этой особенности установка работает удаленно и автоматически, без человеческого вмешательства;
  • эффективная компоновка обеспечивает минимизацию веса и площади, что делает эти устройства весьма востребованными на морских платформах;
  • конструкция, продуманная до мелочей, позволяет в максимально возможном объеме проводить обессеривание и выделять углеводороды;
  • мембранное обессеривание газов обеспечивает регламентируемые параметры товарного продукта;
  • простота монтажных работ. Весь комплекс установлен на одной раме, что позволяет включить его в технологическую схему всего за пару часов.
Читайте также:  Сеть магазинов газового оборудования москва

Инновационная мембрана для сероочистки газов

Научно-производственная компания «Грасис», являющаяся ведущим разработчиком, производителем и ЕРСМ-подрядчиком в области и воздухоразделения, в результате многолетних исследований и разработок вывела на отечественный рынок инновационный продукт, в значительной мере превосходящий имеющиеся на современном рынке мировые аналоги. Наша мембрана для обессеривания газов используется для разделения природных и попутных нефтяных газов с повышенным содержанием воды, тяжелых углеводородов, а также разнообразных сернистых включений.

Основываясь на своих разработках, мы запатентовали не только инновационное оборудование, но и уникальные технологические решения. Принцип работы мембраной установки газоразделения (очистки) состоит в разделении газовой смеси за счет перепада парциальных давлений с одной и другой сторон газоразделительного слоя мембраны. Материал мембраны при этом химически инертен и механически прочен, что делает наши установки надежными и долговечными.

Основные преимущества мембраны от НПК «Грасис» и область ее применения

Метод обессеривания газов от компании «Грасис» позволяет избежать ненужных финансовых затрат. Инновационный продукт отличается от аналогов:

  • половолоконной конфигурацией;
  • принципиально новой последовательностью скоростной составляющей проникновения компонентов газовой смеси;
  • повышенной химической устойчивостью к большинству компонентов углеводородного потока;
  • отменной селективностью.

В технологическом процессе подготовки природного и попутного нефтяного газа все примеси, подлежащие удалению, концентрируются в низкопотенциальном потоке, в то время как очищенный газ, соответствующий регламентируемым нормам, выходит практически с тем же давлением, что и на входе.

Основным предназначением углеводородной мембраны, разработанной нашей компанией, является обессеривание газов. Но это далеко не все варианты применения нашего инновационного продукта. С его помощью можно:

  • решить многие экологические проблемы благодаря исключению сжигания газа на факеле, то есть сведение к нулю вредных выбросов, загрязняющих окружающую среду;
  • подготовить, осушить и утилизировать газ непосредственно на объектах добычи;
  • обеспечить полную независимость устройств от транспортных схем, инфраструктуры объектов, а также от энергоносителей. Полученный газ может быть применен в качестве топлива на газотурбинных электростанциях, котельных, а также для отопления бытовок. Нет необходимости тратить привозной уголь для подогрева воды и отопления помещений, если есть газ;
  • очистить от серы, осушить и подготовить газ для подачи в магистральные газопроводы (нормы СТО Газпром
  • сэкономить материальные ресурсы в результате оптимизации технологических процессов.

НПК «Грасис» может предложить каждому Заказчику оптимальное инженерное решение поставленной задачи с учетом параметров входящих потоков сырьевых газов, требований по степени обессеривания, точке росы по воде и углеводородам, объемам товарного продукта и его компонентному составу.

Дополнительные возможности мембранной технологии обессеривания газов

Общий технологический процесс установки комплексной подготовки газа состоит из таких узлов, как:

  • удаление механических примесей при помощи специальных фильтрующих элементов;
  • установки сероочистки газа;
  • установки осушки газа по воде и углеводородам;
  • компрессорной установки (для газа с низким давлением входящего потока).

При необходимости сюда может быть включена установка стабилизации конденсата.

Применение мембраны, разработанной научно-производственной компанией «Грасис», не ограничивается только обессериванием газов. С ее помощью можно удалить углеводород, осушить газ до требуемой точки росы по углеводородам и воде, удалить из потока меркаптаны и т. п. Нашим методом можно осушить газ на 0С. Если речь идет об осушке больших объемов газа, мы включим в технологическую схему гликолевую установку, работающую на триэтиленкликоле.

Уникальность нашей технологии в сравнении с традиционными инженерными решениями состоит в том, что одно устройство способно решить ряд проблем, в том числе и таких, как сероочистка газов, их подготовка до требуемых параметров. Это особенно актуально для объектов, находящихся вдалеке от развитой инфраструктуры.

К преимуществам сотрудничества с научно-производственной компанией «Грасис» можно отнести полный комплекс технологических решений и поставок оборудования. Вы можете обратиться к нам не только за установкой обессеривания газов, но и за сооружением объектов «под ключ».

Более подробно с предлагаемым оборудованием «Грасис» можно ознакомиться по ссылке.

Источник

Сероочистка

Аминовая сероочистка

Очистки газа от сероводорода и других соединений серы требуется по следующим причинам:

  • Требования обеспечения экологической безопасности, направленные на сокращения вредных выбросов токсичного сероводорода и продуктов его горения в атмосферу;
  • Защита технологического оборудования и трубопроводов от сероводородной коррозии, которая приводит снижению ресурса и надёжности оборудования, а также может быть причиной серьёзных аварий.

Нормы по содержанию сероводорода в газе:

  • СТО Газпром 089-2010;
  • ГОСТ 5542-2014;
  • ГОСТ 27577-2000.

По методу очистки:

  • Абсорбционная очистка;
  • Адсорбционная очистка;
  • Мембранная очистка;
  • Щелочная очистка.

Абсорбенты:

Адсорбенты:

Аминовая установка очистки:

Адсорбционная установка очистки:

Выбор метода очистки:

Выбор методики зависит от состава и параметров сырьевого газа, требуемой степени очистки, которая определяется исходя из назначения товарного газа, наличием и параметрами энергоресурсов площадки заказчика, возможностями вывоза и утилизации отходов.
Мировой опыт показывает, что при больших потоках углеводородных газов целесообразно использовать абсорбционные методы очистки, потоки с малыми расходами, а также для тонкой очистки газа (предварительная очистка производится на абсорбционной установке, а затем производится доочистка на адсорбционной для увеличения степени очистки) применимы адсорбционные методы.

Источник