新型液硫封罐的结构及原理

周科伟，上官路，张红伟，刘 鹏

（河南省义马市开祥精细化工有限公司，河南义马 472300）

新型液硫封罐的结构及原理

周科伟，上官路，张红伟，刘 鹏

（河南省义马市开祥精细化工有限公司，河南义马 472300）

液硫封也称液硫罐，是一种防止硫磺生产过程中，气体串入硫磺储罐的硫封罐。这种气液分离装置在硫封罐内设置一定高度的气、液分离管，进入硫封罐的液硫经硫封罐的静压，使液硫进入液硫罐，而系统内的工艺气因生产工艺压力小于硫封罐的静压差，而走气路，从而实现过程气与液硫的分离，避免液硫罐和液硫池中串入气体，保证了装置的正常生产。

新型液硫封；折流板；液硫管疏通

1 背景技术

现有的液硫封一般采用U型套管形式，包括相互固定连接的内硫管、硫封管和缓冲器，内硫管位于硫封管中，上端接液硫进口，下端口悬离液硫封的地面。硫磺的熔点为119℃，在使用时需要保证硫磺为液态，但是现有的液硫封没有设置加热或保温装置，液硫在工作时温度降低易形成固态，发生堵塞现象，影响液硫封的稳定运行。此外，由于液硫封采用U型套管形式，当有杂物进入套管内后很难清理，利用加热装置也难以疏通，直到整套液硫封报废，严重影响硫回收装置的稳定运行，维修频繁；现场作业条件恶劣存在人身安全隐患，每次被迫停车后需要重新制造安装，带来了繁重的工作和材料浪费；更重要的是每次检修都会造成后续系统减负荷或停车，严重影响企业环保工作的正常运行。

2 新型液硫封原理结构

新型液硫封包括中空的液硫管，液硫管的底部设置有底板，底板与液硫管可拆卸连接，液硫管内部为液硫室，液硫室内部沿液硫管轴线方向设置有折流板，折流板下端与液硫管不接触，其余三端与液硫管密封连接，折流板将液硫室分为左液硫室和右液硫室，左液硫室和右液硫室的上端分别开设有检查维修孔，左液硫室的侧面开设有液硫进口，右液硫室的侧面开设有液硫出口；

液硫管的外侧还套设有保温套管，保温套管上与液硫进口和液硫出口相对应的位置分别开设有孔，保温管的侧面分别开设有蒸汽进气孔和蒸汽排气孔。液硫管的高度为3m，采用双层夹板结构，内层采用不锈钢材料制成，外层采用碳钢材料制成。

3 新型液硫封特点

1）结构简单，通过在液硫室内设置折流板，将液硫室分为左液硫室和右液硫室，使液硫从做液硫室进入液硫封，经过折流板下端的空隙从右液硫室流出，结构紧凑疏通效果好；

2）液硫管的外部套设有保温套管，用于对液硫进行保温，防止液硫温度降低；保温套管的侧面侧面分别设置有蒸汽进气孔和蒸汽排气孔，蒸汽从蒸汽进气孔进入，为液硫加热，从而使液硫始终保持液态，保证液硫的正常工作，防止因液硫凝固而造成液硫封堵塞；

3）液硫室顶部设置有检查维修孔，用于定期对液硫管进行检查；此外，系统产生的工艺气经检查维修孔排出，从而实现工艺气与液硫的分离，避免液硫管和液硫池中串入气体，保证了装置的正常生产；

4）液硫管与底板可拆卸地连接，当液硫管堵塞时，将底板拆下，即可对液硫管进行疏通，使液硫封保持畅通，不影响装置的正常工作；

5）液硫封使用低压蒸汽进行加热和保温，压力较低，因此液硫封仅需克服蒸汽管管阀门的阻力，使通入的蒸汽的温度保证在120～140℃左右即可，所以所需的压力容器安全规范要求低，费用较低。

6）液硫封上下通透，维护保养简单方便，一旦液硫管发生堵塞，在系统不停机的情况下，便可在短时间内对液硫管进行疏通，便于维修和操作；

新型液硫封的设计改变原U型液硫封形式，通过压力压差排量流量计算，改造为单筒折流外加保温套管结构形式。根据液硫封达到气、液分离效果需置一定高度条件限制，进入液硫封内的液硫经4kPa压降，使液硫经液硫封顺利进入液硫池，而系统内的工艺气经折流板和液硫的阻力走气路排出，从而实现工艺气与液硫的分离，所以经严格计算液硫封高度确定为3m。

硫磺熔点为119℃，需要蒸汽伴热对介质加热保证硫磺液态形式。使用制作Φ219*Φ159/2单筒折流外加套管保温结构形式，套管用低压蒸汽加热，在内管Φ159管中心安装折流板，液流室分两腔折流，液硫封（室）上下各增装堵塞检查、排放处理孔（上部两个，下部一个）便于堵塞时尽快拆检疏通；设置蒸汽冷凝排放孔，便于介质温度低液硫凝固时、蒸汽冷凝液不畅时直接对地排放尽快提高介质硫温度，从而避免硫磺凝固堵塞、断流堵塞等问题。

自主设计制作的新型液硫封装置设计独特，结构简单紧凑，使用效果良好。创造性的设计了折流板结构形式，这种形式很好的解决了液硫封经常堵塞的问题。创新设计制造两个专用检查处理孔（活动盲盖）、堵塞排放处理孔一个（活动盲盖），很好的解决了老式液硫封堵塞后不能快速解决疏通的问题，避免了液硫封因堵塞后无法疏通造成整台报废及材料浪费。

使用同一图纸制作多台，便于相互交替使用，实现了不需停炉就能直接快速更换疏通，不影响环保设施的停用。

4 结束语

本新型液硫封有效地解决了现有的液硫封易发生堵塞，且堵塞后难以疏通的问题。通过蒸汽对液硫进行加热，并通过保温套管对液硫进行保温，防止液硫固化而堵塞液硫管；当液硫管内因有杂物进入而堵塞时，通过将底板拆下来对液硫管进行疏通，结构简单，使用方便，安全可靠。

[1] 单鹏华.液硫封罐的制造[J].石油和化工设备，2017，（3）：17-20.

Structure and Principle of New Liquid Sulfur Seal

Zhou Ke-wei，Shang Guan-lu，Zhang Hong-wei，Liu Peng

Liquid sulfur seal，also known as liquid sulfur tank，is a sulfur seal to prevent the sulfur production process from entering the sulfur tank.This gas-liquid separation device in the sulfur sealed tank set a certain height of the gas，liquid separation tube，into the sulfur sealed liquid sulfur by the static pressure of the sealed tank，the liquid sulfur into the liquid sulfur tank，and the system of process gas Due to the production process pressure is less than the static pressure difference between the sulfur sealed tank，and take the gas path，in order to achieve the separation of process gas and liquid sulfur to avoid liquid sulfur tank and liquid sulfur pool into the gas，to ensure the normal production of the device.

new liquid sulfur seal；baffle；liquid sulfur tube dredge

TQ125.11

B

1003-6490（2017）12-0117-01

2017-10-06

周科伟（1969—），男，河南洛阳人，技师，主要从事化工设备管理工作。