普光天然氣凈化廠液體硫磺貯運(yùn)安全措施分析

吳燕茹

摘要：自2010年以來(lái)，國(guó)內(nèi)在液體硫磺的使用方面有了較大的發(fā)展，這是由于液體硫磺直接裝車外運(yùn)，減少硫磺成型裝置負(fù)荷及能耗，避免硫磺粉塵造成的環(huán)保問(wèn)題。本文系統(tǒng)介紹普光天然氣凈化廠在液體硫磺貯運(yùn)中采取的一系列措施，并取得了一定的成效。

關(guān)鍵詞：液體硫磺;貯運(yùn)安全;措施分析

普光氣田儲(chǔ)量3560.72億方，位于四川省宣漢縣，是迄今國(guó)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大、豐度最高的特大型整裝海相氣田[1]。普光天然氣凈化廠是亞洲最大、世界第二大高含硫天然氣凈化廠，是國(guó)家“十一五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是川氣東送的集輸首站。普光天然氣凈化廠以普光高含硫天然氣（H2S含量14.14%，有機(jī)硫含量340.6 mg/m3，CO2含量為8.63%）為原料。建設(shè)6套聯(lián)合裝置，年處理天然氣能力為120×108 m3/a，生產(chǎn)硫磺240×104 t/a [2]。

普光天然氣凈化廠采用克勞斯法硫磺回收工藝，液體硫磺自6個(gè)聯(lián)合裝置液硫池進(jìn)入液硫罐區(qū)儲(chǔ)存、計(jì)量，液硫罐區(qū)共設(shè)置10臺(tái)液硫儲(chǔ)罐，分兩個(gè)罐區(qū)布置，其中731罐區(qū)設(shè)置4臺(tái)，732罐區(qū)設(shè)置6臺(tái)，單罐儲(chǔ)存能力5000 m3，總罐容50000 m3。每個(gè)罐區(qū)設(shè)2臺(tái)液硫送料泵，利用液硫泵將液硫輸送至硫磺成型裝置固化成型和液硫裝車單元。

普光天然氣凈化廠的硫磺以液體硫磺、固體硫磺兩種形式銷售。液體硫磺運(yùn)輸過(guò)程中液硫必須保持在120～145 ℃，采用專用罐裝運(yùn)輸，一般適用于短距離運(yùn)輸;固體硫磺是將液體硫磺固化成型后，采用汽車、火車運(yùn)輸，適用于長(zhǎng)距離、間歇或分散式運(yùn)輸。

1 硫磺的性質(zhì)

硫磺，化學(xué)名為硫，是一種基礎(chǔ)化工原料。硫磺為淡黃色脆性結(jié)晶或粉末，易燃，有特殊臭味。硫磺燃燒溫度一般為248～261 ℃，粉狀硫磺燃燒溫度在190 ℃左右，正常情況下，硫磺在空氣中的燃燒速度很慢。燃燒時(shí)呈淡藍(lán)色火焰，放出有毒和刺激性氣體，如二氧化硫。硫磺粉塵與空氣的混合物點(diǎn)燃后發(fā)生爆炸。硫磺的閃點(diǎn)為207 ℃，自燃點(diǎn)232 ℃。硫磺與氯酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽，高錳酸鹽等氧化劑混合組成敏感度高的爆炸性混合物。硫磺易溶于二硫化碳，不溶于水，略溶于乙醇和醚類。

硫磺的熔點(diǎn)為119 ℃，液體硫磺屬二級(jí)易燃品，相對(duì)密度1.96。液體硫磺能溶解硫化氫，其溶解度隨溫度的升高而增加，溫度下降硫化氫即析出。硫化氫有劇毒，同時(shí)可能引發(fā)氣體爆炸。《工業(yè)硫磺 第2部分：液體產(chǎn)品》（GB/T 2449.2—2015）中規(guī)定液體工業(yè)硫磺應(yīng)貯存在貯罐中，貯罐的溫度宜保持在120 ℃-145 ℃。現(xiàn)場(chǎng)工作人員要穿工作服、佩戴正壓式空氣呼吸器、乳膠手套等。如發(fā)生也硫磺著火，可用霧狀水、蒸氣和二氧化碳滅火器撲救。

2 現(xiàn)場(chǎng)多措施并舉，確保液體硫磺貯運(yùn)安全

2.1 精細(xì)化管理確保產(chǎn)品存儲(chǔ)溫度達(dá)標(biāo)

普光天然氣凈化廠液體硫磺存儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)最高溫度160 ℃，主材材質(zhì)為Q235-B/16MnR，罐頂采用帶肋鋼拱頂。罐壁設(shè)保溫層，保溫層厚度60 mm，保溫材料為硅酸鋁;罐頂設(shè)保溫層，保溫厚度40 mm，保溫材料為硅酸鋁卷氈。在儲(chǔ)罐的罐底、罐壁和罐頂分別設(shè)有蒸汽盤(pán)管加熱器。

罐底部分設(shè)蛇形蒸汽加熱管16組，總加熱面積為200 m2，加熱管總長(zhǎng)1850 m，罐壁部分設(shè)環(huán)形蒸汽加熱管20組，加熱面積170 m2，加熱管總長(zhǎng)1600 m;罐頂部分設(shè)外置螺旋形蒸汽加熱盤(pán)管8組，加熱面積為60 m2，管總長(zhǎng)為640 m。確保儲(chǔ)罐溫度在120 ℃～140 ℃。液硫管線采用蒸汽夾套伴熱，液硫管線和儲(chǔ)罐加熱均使用0.4 MPa的飽和蒸汽。普光天然氣凈化廠通過(guò)制定罐區(qū)巡檢制度，精細(xì)儲(chǔ)罐伴熱操作，進(jìn)一步控制儲(chǔ)罐溫度在135 ℃-142 ℃。

2.2 新增固定式有毒氣體探測(cè)器

在液硫罐區(qū)、液硫池、裝車系統(tǒng)等區(qū)域新增79臺(tái)次固定式有毒氣體探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)液硫貯運(yùn)過(guò)程的全覆蓋，并結(jié)合液硫罐區(qū)儲(chǔ)罐實(shí)際，固定式有毒氣體檢測(cè)儀儀安裝于儲(chǔ)罐頂部，當(dāng)有毒氣體超標(biāo)時(shí)，及時(shí)發(fā)出事故報(bào)警。將二氧化硫檢測(cè)儀監(jiān)測(cè)信號(hào)接入天然氣凈化廠硫磺儲(chǔ)運(yùn)車間中心控制室DCS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)就地、遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.3 實(shí)施硫化氫三級(jí)管控制度

根據(jù)普光天然氣凈化廠硫化氫分布情況，建立三級(jí)管控區(qū)域，將10座液體硫磺存儲(chǔ)罐列入一級(jí)管控區(qū)域。不同區(qū)域內(nèi)施行分級(jí)管控，一級(jí)管控區(qū)域內(nèi)需佩戴正壓式空氣呼吸器并建立呼吸;二級(jí)管控區(qū)域內(nèi)需佩戴空呼;三級(jí)管控區(qū)域需勞保著裝。

2.4 重點(diǎn)管控運(yùn)輸環(huán)節(jié)，建立健全液硫裝車管理制度

液體硫磺在裝車運(yùn)輸過(guò)程中，存在拉運(yùn)儲(chǔ)罐失效、裝車過(guò)程操作不當(dāng)?shù)榷喾N原因?qū)е碌牧蚧瘹渲卸臼鹿剩烊粴鈨艋瘡S按照標(biāo)準(zhǔn)要求制定一系列措施，規(guī)范液硫裝車安全管控流程、定期檢查拉運(yùn)罐車罐體檢驗(yàn)報(bào)告等措施確保運(yùn)輸過(guò)程安全可靠。

3 總結(jié)

普光天然氣凈化廠通過(guò)采取安全措施，在液體硫磺貯運(yùn)過(guò)程取得了顯著的安全生產(chǎn)效益，實(shí)現(xiàn)了液體硫磺輸送有保障、含毒廢氣有控制，液體硫磺裝車有規(guī)范、液體硫磺拉運(yùn)有規(guī)章的多方位安全保障措施。2018年，液體硫磺拉運(yùn)車次達(dá)7.8萬(wàn)次之多，未發(fā)生一起安全事故，圓滿完成液體硫磺外銷生產(chǎn)任務(wù)。近兩年，普光分公司連續(xù)被評(píng)為四川省環(huán)保誠(chéng)信企業(yè)，普光氣田正式列入國(guó)家級(jí)綠色礦山名錄。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏莉，等.大型濕法硫磺成型工藝在普光氣田的應(yīng)用[J].石油與天然氣化工，2012，41（6）：551?553.

[2]張立勝，裴愛(ài)霞，彭傳波，張?zhí)K猛.20×104t/a硫磺回收裝置國(guó)產(chǎn)催化劑應(yīng)用評(píng)價(jià)[J].石油與天然氣化工，2020，49（1）：30-36.