运输熔化硫方法及其相关运输设备技术

用液体热介质，用加热套管的管道（１０）来运输熔化硫时，把液体热介质加热到硫熔点的温度，这样就会降低输送费用，减少技术费用和能量消耗。ａ）伴随石油管道中的石油作热介质，ｂ）硫管（１０）在油管（１）的运作段内至少要与泵站（７，８，９）中的一个相敷设，这些泵站是为提高油的输送压力而安装的。ｃ）热介质石油至少要在泵站（７，８，９）中的一个站内再加热并达到应提高到的压力标准。ｄ）熔化硫（２３）应在泵站（７，８，９）中的一个站内再次把压力提升到足够运输的压力标准。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用液体热介质加热运输管道外表面运输熔化硫的方法，液体热介质其温度要超过硫的熔点温度。硫的熔点温度为118℃，温度约在160℃以上时熔化硫的粘度明显增加。另外，硫的热胀系数很大，如果在已冻结的线段之间出现融化，那么当结冻时和再融化时则会导致管道的裂断。通过金某在1997年1月号“石油和天然气杂志”发表的文章“三年后世界将采用管道运输硫”的59页至65页，公开了这样一种方法。这一工艺用循环水作热介质，用于41公里的管道。循环水的温度在120℃-150℃，压力在2-5巴，但它忽视了长距离运输的压力问题。封闭加热循环水所需的回水管道也使设备费用有所增加。为了使温度由于长距离运输和能量的消耗不会降到硫的熔点温度以下，那么热介质初始温度必须很高才行。沿运输管道平行铺设一条石油管线是不行的。用水作热介质有其缺点，水有腐蚀作用，在寒冷地区如不加热水会结冰，管道会冻裂，水温在100℃以上如不加压，水会部分蒸发，以至使水温降至沸点。文章说可以用电力加热，我们可以得出结论说，其缺点更加明显，因为加热电阻的寿命是有限的，而要更换是非常困难实际上是不可能的。提炼原油和加工天然气会产生大量的硫。提炼后的石油在距离达5000公里以上者用管道运输，通常情况下，人们将提炼所产生的液体硫用专用工具以公路、铁路和水路的方式进行运输或者就地以固体硫堆存。这样，在使之凝固和将来再熔化时就需要大量的能源。一个石油或天然气装置或普通规模的炼油厂根据原油或天然气质量的不同，每天会生产100-1000吨硫，这相当于加工提炼原料的3-20％。管道运输石油通常的方法是每70-100公里要安装具有所谓增压泵的泵站，即要安装增压站，以便使压力保持平衡。美国专利US-A-4137938公开了通过管道运输液体硫的方法，其管内为热载体安装了往返回热道线，用石油、乙二醇或类似的液体作为热载体，它们在经一定距离后由加热管道取出，在加热后再送到加热管道而不需要铺设一条与输油管道平行的输硫管道，因此从这样一条输由管道内取出热载体也是不可能的。这样，想使用现已不存在的石油管道用燃烧石油来加热也是不可能的。专利虽然提到，可以沿运输硫的管道安装加热增压站，在增压站热载体可以再次加热，但是这些增压站只考虑到了硫运输所需的热量和动力。大批量输送泵油所需的动力是很大的，这里缺少如何运用运油管道沿线的增压站的大涡轮机的余热的可能性，比为如何利用大涡轮机的废热气的能源问题。由于硫的输送线路在外面，而热载体的输送线路在内部，这样就产生了由于大量热量损失带来的热绝缘的问题。在已提到的文献中建议，硫在管道的外壁凝固，因为硫的导热性很差。这样做会导致以下三个问题一，由于硫的凝固会使输送硫的管道容量损失一部分；二，硫的凝固其表面是不可能光滑的，而是不规则高凹不平，这样，会增大硫输送过程中的阻力；三，热量的平衡以及硫凝固层的厚度实际上都是不可控制的，更谈不上保持恒定不变了。1984年9月，“管道工业”杂志曾发表文章，在39-41页中就加热提出过种种设想(内部加热，外部加热，用热水和蒸汽加热、通过加热电阻和感应偶合的电加热)就热绝缘也提出过种种设想(用聚氯脂，石棉化绝缘材料)。此文主要是讲了用冻胶或半固体颗粒作为置换载体使运输硫的管道得以排空并再次充料的问题。对本专利技术的一些基本问题在上述文章中没有进行讨论。因此，本专利技术的目的是，专利技术一种本文开头所讲述的方法，使熔化硫就象输送石油那样，在费用可以承担的情况下，畅通无阻地进行输送，与此同时还不需要太大的技术费用和能源消耗。上述目的是通过本文开始时提到的根据本专利技术的方法这样来实现的a)用伴随的石油管道的石油作为热介质；b)为了提高石油的运输压力，输硫管道在输油管道的运动线段内至少要安装一台可控制开关的泵站；c)热介质在至少一个泵站线段需要对石油再次加热并提高压力；d)熔化硫至少要在一个泵站使之达到足够的输送压力。石油没有冻结的危险，管道及管套也没有断裂或被腐蚀的危险。石油可以根据需要以任意量提供使用，为输油必铺设的现已有的运管线可用来作铺设输硫管用，这样就节省了大批经费。特别是通过输油泵站及其相应补充设备用热介质使石油再次达到所要求的温度和压力。这种操作用现有人员来进行是可能的。压力和温度所需的能源费用只是硫价的几分之几，因此是可以承受的，即使是硫价降到最低点，这些费用也是可以承受的。重要的是这种长达数千公里的输送是安全可靠的，也是可能的。也可使用相同的港口，可以考虑建立加油站，也就是使硫伴随着油同时平行输送。油作为热介质不需再运回，这样可以省掉第二条或第三条管道。在任何情况下，人们都可以从本专利技术中就石油管道的总运筹和技术设备总体中得到好处。热介质和石油的总量相当于需输送石油的总量，这样，可以相应减少石油管道的直径，因此也就减少了相应的费用。特别有益的是，将输油的一部分在输油和输送熔化硫输送线段的装料点就分开并加热后作为热介质并且将这一部分在输线段的终点又当作石油的总量。这就是说热介质只是“借用”输油的一部分，在完成任务后又作为石油提供使用。热介质的流速并不要求与石油的流速一样快它可通过选择管道的横切面在加热套管和硫输送管的很大范围内进行确定。如果石油的一部分燃烧来加热热介质，那就更有好处了。此方法至少一部分作为热介质的石油利用泵动力燃气轮机的余热来加热用来输送石油或输送熔化硫或作为热介质，这种方法使得能源的利用达到了理想的状态。在普通情况下，用燃气轮机作为动力，会产生温度很高的高温废气。这种高温废气的能源至今在单一运输石油时浪费了而且由于二氧化氮对环境造成严重污染。另一个优点是，如果用来作热介质的石油与其热量的一部分在至少一个泵站内与石油的总量进行混合并将与石油的部分量分开在两次加热作为热介质使用并输送到加热套管，那么能源就利用得更充分。以上述方法，又以用少量的石油把石油加热，也可以将石油的粘度降低，这样就可节约输油泵的管道。本专利技术也涉及到用带加热套管的管道作为液体热介质输送熔化硫的输送设备问题。为解决输送任务，根据本专利技术，其输送设备的特征是a)在输油管道运作线段内的输硫管至少要铺设为提高输油管道内的输送压力而安装的一个泵站，b)至少在一个泵站区域的加热套管的相连的两段通过输送泵和热交换器的串联相互连接起来。c)至少要在一个泵站的输硫管的相连的两段通过输硫泵相互连结起来。如果在输油和输熔化硫运作线段的进料开端为输送石油的部分输量安装一个分流管，并且将运作线段终端的加热套管根据运输流量的大小重新与输油管予连接起来，那么就有特别的好处。本专利技术的其他设备如按以下方式安装，也具有独到的长处a)在输油管的输送泵的泵管中安装一个调节阀b)加热管套通过输硫管段的热介质管道与输送泵的入口一侧相连结c)输油管道的泵管在运输泵的压力一侧通过一个分离管和一个热交换器与后面的输硫管段的加热管套相连接。d)在分离管内安装一个热介质流量计，以便调节通过调节阀进入输油泵管内的分流量。如果把输送管安装在输油管上，这种结构将更加简单也更加节省。通过这种巧妙的机械相连可以产生一种穿越河流和沼泽的时候也能承受的结构。本专利技术主题是其它有益结构由其它从属权利要求给出。以下根据附图说明图1至图4来讲解本专利技术的实施例和部分变化情况，它们所示的是图1示出运输设备和管本文档来自技高网...

【技术保护点】
输送熔化硫的方法，通过液态热介质加热管道（１０）的表面，其温度要加热到硫的熔点之上，其特征在于：ａ）用伴随石油管道（１）中的石油作为热介质，ｂ）在石油管道（１）运作阶段内的硫管道（１０）至少必须和为提高输油压力而中间安装的泵站（７， ８，９）中的一个相连结敷线，ｃ）热介质石油至少必须在泵站（７，８，９）中的一个泵站内再次加热并达到应提高到的压力值，ｄ）熔化硫（２３）至少要在泵站（７，８，９）中的一个泵站使压力达到足够的输送压力标准。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M克里贝，A霍布勒，
申请(专利权)人：DSD加气及加油站设备股份有限公司，曼弗雷德克莱贝尔，
类型：发明
国别省市：DE[德国]