液体硫磺的安全输送.pdf

脱 硫 ·硫 回收 硫酸工业，2010(1)：45—48 SulphuricAcidIndustry 液体硫磺的安全输送 J．BERES，F．CHAKKALAKAL (TycoThermalControls公司，美国) 摘 要：探讨了硫磺的物理性质，论述了利用集肤效应伴热技术及分布式光纤温度传感技术安全输送液硫的 基本特点。这两种技术的结合为液硫管道提供了先进的伴热设计，大大改进了再熔融过程的安全性和可靠性。作 为一种热信息采集工具，光纤技术不仅能对正常运行期间液硫管道的热点和冷点进行实时识别，而且可大大增强 试车和开车阶段的故障排除能力。 关键词：液体；硫磺；管道 ；伴热 ；集肤效应；光纤；分布式温度传感系统 中图分类号：TQ111．14 文献标识码 ：B 文章编号：1002—1507(2010)01—0045—04 今天，对能量的需求驱使人们竭力寻找一切 硫磺黏度与温度的关系。 品位和组成的石油。因为所发现的原油大部分都 是酸性的，所以硫磺产量大幅提高，远远超过硫磺 皇 需求量，生产商不得不将硫磺输送到现场 以外的 耦 地点进行造粒、储存。 硫磺管道的伴热一直是业 内的一项挑战，这 93 149 204 260 316 371 427 482 是因为熔融硫磺的温度操作窗口很窄，常常只有 温度／℃ 30—40cc。为了有效地进行泵送，硫磺的温度至 图1 硫磺黏度与温度的关系 少应比其固化温度高5oC；但是如果温度过高，硫 液硫通常在 140～145oC下由管道输送。管 磺又会变得过于粘稠而无法输送 。另一个重要考 道伴热系统将整个管长内的液硫平均温度保持在 虑因素是管道内固化硫磺的重新熔融，这也是个 135～140oC。硫磺的最低输送温度要求为 122～ 棘手的问题。最近越来越多的人倾向于将硫磺管 125℃，因此在正常操作期间有 13—15℃的安全 道埋在地下，以防止恐怖分子的袭击 ，同时提高可 裕量。 靠性和安全性。 当硫磺由于冷却而从液态变为固态时，其体 积将收缩约 10％，这是由于在相变期间八原子环 1 硫磺的性质 的排列和原子间的距离发生了变化。如果硫磺在 硫磺是一种其物理性质随温度而显著变化的 管道 内固化，收缩时会沉降到下凹弯头内，从而在 元素。硫磺在常温下是固体，以斜方硫和单斜硫 管 内留下部分空隙。在再熔融期间，通过沿整个 两种结晶及无定形硫的形态存在。两种结晶均由 管长均匀地加热，膨胀的液体将再次充满所产生 八原子环构成，但是各 自的环排列及原子间距离 的空隙。再熔融操作必须仔细地控制和监测，如 不相同。无定形硫是当液硫被加热到高温后迅速 果一节管段再熔融时受到相邻实心管段的牵制， 冷却而形成的，在室温下会慢慢变成斜方硫结晶。 则产生的过压条件可能导致管道破裂 。为了限制 液硫的流动性随着温度 的升高而增强，直到 温度达到 155～160oC为止。此时液硫