新型液体硫磺取样器的研究与应用

2017-12-07夏莉闵峰刘超杨静

化工自动化及仪表 2017年11期

关键词：普光控制阀硫磺

夏莉闵峰刘超杨静

(中国石化中原油田普光分公司)

新型液体硫磺取样器的研究与应用

夏莉闵峰刘超杨静

(中国石化中原油田普光分公司)

针对现有液硫取样器的不足，介绍新型液体硫磺取样器的结构组成与技术特点。试验结果表明：该新型液硫取样器的测试结果相对于标准偏差不大于3%，与直接从液硫池中取得的液硫之间的误差不大于0.5ppm(1ppm=0.001‰)。

新型液硫取样器结构改进试验测试

硫磺是一种重要的化工原料，广泛应用于橡胶、催化剂、火药、医药及农业等领域[1，2]。普光气田是我国重要的天然气产地之一，开采出的原料气硫化氢含量较高，而硫化氢即可转化为硫磺[3]。为保证硫磺的产品质量，联合装置运行期间，需定期对液体硫磺存储池内的硫磺组分进行测定，分析液体硫磺中硫化氢与其他组分的含量，以便对硫磺回收装置脱气工艺进行优化调整。目前，液体硫磺的采样一般采用旋出式采样器。液体硫磺易凝固，因此存储池的温度一般控制在150～160℃。然而，旋出式采样器在取样过程中阀芯容易积硫凝固，导致阀门堵塞，常出现硫磺带压喷溅的现象，不易采集。一旦阀门堵塞，将影响装置的连续生产，若无法及时维修，将导致液流产品无法采集，硫磺产品质量无法得到保证[4]。为此，针对普光气田液硫生产过程存在的问题，开发设计一种新型液体硫磺取样器至关重要。

1 硫磺取样器结构与特点

1.1组成结构

为克服现有采样器阀芯易积硫凝固导致阀门堵塞、液硫喷溅不易采集等缺陷，设计的新型液体硫磺取样器(图1)由液硫回收漏斗、回流管线、采样管线和取样箱组成。采样管线进口安装在液硫产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，采样管线出口到液硫回收漏斗之间设有一定的距离，放置取样瓶，在采样管线上安装采样控制阀。液硫回收漏斗安装在回流管线进口处，为喇叭状开口。回流管线进口连接液硫回收漏斗，出口端插入液硫池，在回流管线上安装回流控制阀，回流控制阀位于液硫池外部。采样管线和回流管线均安装有伴热、保温。采样管线出口端、液硫回收漏斗和回流管线进口端均安装在取样箱内，采样控制阀与回流控制阀分别位于取样箱的外部，取样箱上安装有盖板、观察口、伴热和保温。

图1 新型液体硫磺取样器结构示意图

1.2技术特点

液体硫磺采样时，首先确认该取样器伴热良好，液硫产品泵处于工作状态，液硫池中的液硫被泵抽出。然后打开采样控制阀和回流控制阀，液硫由泵出口管线进入液硫回收漏斗，建立液硫动态循环，循环一定时间后，关闭采样控制阀，打开取样箱盖板，将取样瓶放置在液硫回收漏斗处，取样瓶口在取样管线下方，关闭盖板，打开采样控制阀。最后通过取样箱的观察口进行观察，待液体硫磺样品取样完毕后，关闭采样控制阀，打开盖板，取出取样瓶，待漏斗中的液硫产品自流回液流池后，关闭回流控制阀，完成取样过程。

与现有技术相比，该新型液体硫磺取样器改良了结构，在采样过程中能够快速建立液体硫磺的动态循环，保障了所采样品具有代表性。多余液体硫磺通过回流管线自流到液硫池，避免了液体硫磺对外排放。取样箱开口位于箱体斜上方，且设置观察口，避免了取样人员烫伤、硫磺喷溅等事故。

2 实际应用测试

为验证新型液体硫磺取样器的实用性，笔者进行了试验。分3次从液硫池中取得同一样品，试验连续5天，共取得15组样品。根据GB/T 2449.2-2015[5]测定液硫样品中的H2S含量。将新型液硫取样器的取样数据和直接从液硫池中取样的数据进行分析比较，结果见表1，可以看出，新型液硫取样器的测试结果相对于标准偏差不大于3%。新型液硫取样器取得的液硫与直接从液硫池中取得的液硫之间的误差不大于0.5ppm(1ppm=0.001‰)。故该新型液硫取样器除了具有安全性的优点外，在数据分析方面也具有更高的稳定性，与液硫池中的液硫硫化氢含量的误差较小。