(57)【要約】【課題】液体硫黄中の硫化水素の高効率脱気方法の提供。【解決手段】液体硫黄を脱気する方法及びシステムは、硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物と空気等のガスとを混合して硫黄／ガス混合物を得る工程を有していてもよい。その後、硫黄／ガス混合物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送して、硫黄／ガス混合物を分離してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体硫黄を脱気する方法であって、
硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物とガスとを混合して硫黄／ガス混合物を得る工程；
上記硫黄／ガス混合物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送する工程；及び
上記硫黄／ガス混合物を水分凝縮点未満の圧力で分離して、脱気済硫黄生成物と、硫化水素を含む蒸気ストリームとを回収する工程
を有する方法。
【請求項２】
上記ガスは、空気、窒素、酸素、酸素富化空気、ＳＯ２、ＣＯ２、クラウス反応器テールガス、ＳＲＵテールガス及びテールガス処理ユニット再循環ガス若しくはテールガス又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記ガスは、２５°Ｆで測定した相対湿度が１０％未満の空気である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記液体硫黄混合物と液体脱気触媒とを混合する工程を更に有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
上記液体脱気触媒は、シクロヘキシルアミン、モルホリン又は尿素のうち１種以上を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記分離工程は、約２５０°Ｆ〜約３００°Ｆの温度範囲及び４０ｐｓｉｇ未満の圧力で実施する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
上記分離工程は、約２６０°Ｆ〜約２９０°Ｆの温度範囲及び約２０ｐｓｉｇ〜約３５ｐｓｉｇの圧力範囲で実施する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記液体硫黄混合物とガスとの混合工程は、
上記液体硫黄混合物を上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送するのに使用される硫黄移送ポンプの吸引部へ上記ガスを導入する工程；
上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへの上記液体硫黄混合物の輸送中に上記ガスを移送ラインへ導入する工程；又は
これらを組み合わせた工程
を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
上記輸送工程及び分離工程中の上記液体硫黄混合物の平均滞留時間は、約０．５分〜約３０分の範囲である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
上記分離工程は、
上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの上部へ上記硫黄／空気混合物を供給する工程；及び
上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの下部へ空気を供給する工程
を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
液体硫黄を脱気する方法であって、
硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物を硫黄移送ポンプを介して硫黄ピット又は容器から輸送する工程；
上記硫黄移送ポンプの吸引部へガスを導入し、上記硫黄移送ポンプで上記ガスと上記液体硫黄混合物とを混合して硫黄／ガス混合物を得る工程；及び
上記硫黄／ガス混合物を分離して、脱気済硫黄生成物と、硫化水素を含む蒸気ストリームとを回収する工程
を有する方法。
【請求項１２】
上記液体硫黄混合物を上記硫黄ピット又は容器から分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送する工程；及び
上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク中の上記硫黄／ガス混合物を分離して、上記脱気済硫黄生成物と、上記硫化水素を含む蒸気ストリームとを回収する工程
を更に有し、
上記ガスは、空気、窒素、酸素、酸素富化空気、ＳＯ２、ＣＯ２、クラウス反応器テールガス、ＳＲＵテールガス及びテールガス処理ユニット再循環ガス若しくはテールガス又はこれらの混合物を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
上記硫黄移送ポンプと上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクとの間で上記硫黄／ガス混合物へ追加ガスを導入する工程を更に有し、導入する上記追加ガスは、上記硫黄移送ポンプの吸引部へ導入されるガスと同じであっても異なっていてもよい、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの下部へ追加ガスを供給し、上記追加ガスと上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ供給した上記硫黄／空気混合物とを向流接触させる工程を更に有し、導入する上記追加ガスは、上記硫黄移送ポンプの吸引部へ導入されるガスと同じであっても異なっていてもよい、請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
上記硫黄ピットへ液体脱気触媒を供給する工程を更に有する、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
ポンプを追加することなく、上記脱気済硫黄生成物を上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクから下流容器へ移送する工程を更に有する、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
液体硫黄を脱気するシステムであって、
硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物を収容する硫黄ピット又は容器；
分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク；
上記液体硫黄混合物を上記硫黄ピットから上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ移送するための硫黄移送ポンプ；
上記硫黄ピット又は容器から上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへの移送中に上記液体硫黄へ加圧ガスを導入するための供給ラインであって、上記加圧ガスは、空気、窒素、酸素、酸素富化空気、ＳＯ２、ＣＯ２、クラウス反応器テールガス、ＳＲＵテールガス及びテールガス処理ユニット再循環ガス若しくはテールガス又はこれらの混合物を含む、供給ライン；
硫化水素を含む蒸気生成物を回収するための分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク蒸気排出口；及び
脱気済液体硫黄生成物を回収するための分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク液体排出口
を有するシステム。
【請求項１８】
上記供給ラインは、上記硫黄移送ポンプの吸引部へ上記加圧ガスを導入するよう構成されている、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの下部へ追加ガスを供給するための供給ラインを更に有する、請求項１７又は１８に記載のシステム。
【請求項２０】
上記硫黄移送ポンプと上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクとの間で上記液体硫黄混合物の温度を上昇又は低下させるための交換器を更に有する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項２１】
上記硫黄ピット又は容器へ液体脱気触媒を導入するための供給ラインを更に有する、請求項１７〜２０のいずれか１項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示した実施形態は、概して、単体硫黄からの硫化水素及び多硫化水素の除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、石油生成物の精製、天然ガス処理及びガス化の際に生成される各種ストリーム等の硫化水素ガスを含有する有害排気ガスストリームから硫黄を回収するためにクラウスプロセスが用いられる。クラウスプロセスでは、硫化水素を部分的に燃焼させて二酸化硫黄を生成させる。次いで、二酸化硫黄が残りの硫化水素と反応して硫黄が生成される。その後、液状の硫黄をクラウスプロセスから回収する。
【０００３】
クラウスプロセスで得られた液体硫黄は、多硫化水素及び溶存硫化水素ガスを含有する。多硫化水素がゆっくりと分解していくと、悪臭を放つ引火性の高い毒性硫化水素ガスが生成される。硫化水素ガスの大部分は、溶存ガスとして液体硫黄に保持される。未処理の液体硫黄中では、硫化水素ガスがゆっくりと気相へと拡散する。貯蔵及び輸送中に多硫化水素が徐々に分解され、溶存硫化水素ガスが放出されると、健康、安全及び環境面で相当なリスクがあり、結果として燃焼が起こる場合もある。例えば、液体硫黄中のＨ２Ｓ濃度が重量基準で２０ｐｐｍを超えると、Ｈ２Ｓ濃度が爆発下限である３．５％を超える閉じた蒸気空間が生じ得ることが試験から分かっている。また、爆発性の問題がＨ２Ｓ毒性の問題（Ｈ２Ｓは０．０５％で毒性を示す）を伴うことは明らかである。Ｈ２Ｓの毒性レベルは硫黄ピット及び輸送コンテナの閉じた蒸気空間で増大し得る。また、高濃度のＨ２Ｓが硫黄ピット及び硫黄積込場の近くに蓄積することもある。
【０００４】
液体硫黄から硫化水素ガスが徐々に放出される際の問題を軽減するために様々な方法が開発されてきた。例えば、特許文献１〜９等の１つ以上に記載されるように、得られた液体硫黄から溶存硫化水素（Ｈ２Ｓ）及び多硫化水素（Ｈ２Ｓｘ）を除去する様々な硫黄脱気方法が提案されている。なかでも、液体硫黄中で空気をバブリングする方法や、空気と液体硫黄とを並流接触又は向流接触させる方法が開示されている。
【０００５】
これらの脱気方法に共通する問題は、液体硫黄中で所望の硫化水素（Ｈ２Ｓ）濃度を達成するまでの滞留時間が長いこと、硫黄ピット及び関連する脱気設備に必要な区画空間が大きいこと、並びに、脱気容器及び／又は硫黄ピットの内部構造物若しくは外部が腐食し、それに伴って該設備及び／又は内部構造物のメンテナンスが必要となることである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４１３１４３７号明細書
【特許文献２】米国特許第４７２９８８７号明細書
【特許文献３】米国特許第４８４４７２０号明細書
【特許文献４】米国特許第５０８０６９５号明細書
【特許文献５】米国特許第５６３２９６７号明細書
【特許文献６】米国特許第５９３５５４８号明細書
【特許文献７】米国特許第６１４９８８７号明細書
【特許文献８】米国特許第７０８１２２３号明細書
【特許文献９】米国特許第８０８４０１３号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書で開示した実施形態は、液体硫黄中の多硫化水素分解及び硫化水素除去に関わる動的制限及び輸送制限に関する。
【０００８】
一態様によれば、本明細書で開示した実施形態は、液体硫黄を脱気する方法に関する。該方法は、硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物と、後述するガス又はガス混合物とを混合して硫黄／空気混合物を得る工程を有していてもよい。次いで、上記硫黄／ガス混合物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送して、上記硫黄／ガス混合物を水分凝縮点未満の圧力で分離することにより、脱気済硫黄生成物と、上記ガス又はガス混合物及び硫化水素を含む蒸気ストリームとを回収してもよい。本明細書の実施形態で使用できるガスは、空気、空気、窒素、酸素、酸素富化空気、ＳＯ２、ＣＯ２、クラウス反応器テールガス、ＳＲＵテールガス及びテールガス処理ユニット再循環ガス若しくはテールガス又はこれらの混合物を１種以上含んでいてもよい。
【０００９】
他の態様によれば、本明細書で開示した実施形態は、液体硫黄を脱気する方法に関する。該方法は、硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物を未脱気又は部分脱気済硫黄移送ポンプを介して硫黄ピット又は容器から分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送する工程を有していてもよい。上記硫黄移送ポンプの吸引部へ空気又は他の適切なガス若しくはガス混合物を導入し、上記硫黄移送ポンプで上記空気／ガスと上記液体硫黄混合物とを混合して硫黄／ガス混合物を得る。その後、上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクで上記硫黄／ガス混合物を分離して、脱気済硫黄生成物と、上記ガス及び硫化水素を含む蒸気ストリームとを回収する。
【００１０】
更に他の態様によれば、本明細書で開示した実施形態は、液体硫黄を脱気するシステムに関する。該システムは、硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄混合物を収容する硫黄ピット又は容器を有していてもよい。また、該システムは、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクと、上記液体硫黄混合物を上記硫黄ピットから上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ移送するための未脱気硫黄移送ポンプとを有していてもよい。上記硫黄ピットから上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへの移送中、上記液体硫黄へ加圧空気又はガスを導入するための供給ラインを備えており、上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクは、上記空気／ガス及び硫化水素を含む蒸気生成物を回収するための分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク蒸気排出口と、脱気済液体硫黄生成物を回収するための分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク液体排出口とを有していてもよい。上記空気、ガス又はガス混合物は、混合又は分配装置を使用して又は使用しないで、ポンプ排出部、移送配管、配管取付け部材及びバルブ、機器取付け部材又は硫黄冷却装置へ導入してもよい。上記空気、ガス又はガス混合物は、ポンプ背面からピット又は容器への再循環流へ導入してもよい（上記再循環流は、ポンプの外部であっても内部であってもよい）。
【００１１】
他の態様及び利点は、以下の説明及び添付の特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書の実施形態に係る硫黄脱気システムの簡易プロセスフロー図である。
【図２】本明細書の実施形態に係る硫黄脱気システムの簡易プロセスフロー図である。
【図３】本明細書の実施形態に係る硫黄脱気システムの簡易プロセスフロー図である。
【図４】本明細書の実施形態に係る硫黄脱気システムの簡易プロセスフロー図である。
【図５】本明細書の実施形態に係る硫黄脱気システムの簡易プロセスフロー図である。
【図６】本明細書の実施形態に係る硫黄脱気システムの簡易プロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書で開示した実施形態は、概して、単体硫黄からの硫化水素及び多硫化水素の除去に関する。より具体的には、本明細書で開示した実施形態は、クラウスユニット又はクラウス類似プロセスで得られるような液体又は溶融硫黄からの硫化水素及び多硫化水素の除去に関する。
【００１４】
硫黄回収ユニットは、一般に、１つ以上の硫黄除去システム並びに焼却炉及び／又はスタックシステムを有する。アミンガスユニット、サワーウォーターストリッパーユニット及び／又は他の酸性ガス源等から得られる酸性ガス原料は、硫化水素、二酸化炭素、軽質炭化水素及びメルカプタン等の成分を含有し得るが、酸化ガスの存在下で燃焼させることにより、反応して硫黄を生成する。これに代えて又は加えて、硫黄原料を反応させて硫黄を生成させるための触媒反応器を１つ以上設けてもよい。
【００１５】
硫黄回収ユニットで生成された溶融又は液体硫黄ストリームは、その後、硫黄ピット等の保持タンクへ供給してもよい。この時点で、未加工の液体硫黄生成物は、著しい量の硫化水素を含有し得る。例えば、クラウスユニットで生成された液体硫黄ストリームは、重量基準で２５０〜３５０ｐｐｍの硫化水素を硫化水素及び化学的に結合した多硫化水素の両形態の混合物として含有し得る。
【００１６】
本明細書で開示した実施形態によれば、液体硫黄を脱気し、未加工の液体硫黄生成物から硫化水素のかなりの部分を除去した後、硫黄生成物を貯蔵、積込又は更なる処理工程へ送ることができる。硫黄、硫化水素及び多硫化水素を含む液体硫黄を、空気、窒素、酸素、酸素富化空気、ＳＯ２、ＣＯ２、クラウス反応器テールガス、ＳＲＵテールガス及びテールガス処理ユニット再循環ガス若しくはテールガスのうち１種以上等のガスと混合することによって、液体硫黄／ガス混合物を得てもよい。分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク
【００１７】
液体硫黄中で空気等のガスをバブリングする従来のシステムや、空気等のガスと液体硫黄とを接触構造物を介して接触させるシステムとは対照的に、ガスと液体硫黄とを均質混合することによって、ガスの液体硫黄全体への拡散が向上すると共に、溶存硫化水素の急速酸化及び多硫化水素の急速分解における動的反応速度も改善するという利点が得られることが分かった。空気等のガスと液体硫黄との均質混合物は、例えば、液体硫黄を液体硫黄源から分離装置、貯蔵容器、熱交換器又は硫黄貯蔵タンク等へ輸送する直前又は輸送中にガスを導入することによって得ることができる。輸送直前又は輸送中に混合物を形成することによって、ガスが液体硫黄中に分散するため、ガス／液体接触装置で通常は発生する拡散バリアを克服できると共に、多硫化水素の急速分解を促進できる。
【００１８】
続いて、得られた液体硫黄／ガス混合物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへ輸送してもよく、そこで硫黄／ガス混合物を分離して、脱気済硫黄生成物と、ガス、硫化水素及び各種硫黄酸化物（ＳＯ２等）を含む気相と、硫化水素及び多硫化水素の除去中に生成した水とを回収する。液体硫黄は、クラウス硫黄回収プラントで得られた液体硫黄を蓄積するために使用される硫黄ピット又は容器等の液体硫黄源から、脱気済硫黄生成物を回収するための分離装置、貯蔵容器若しくは貯蔵タンク、熱交換器及び／又は硫黄貯蔵タンクへ移送してもよい。この移送は、例えば、浸漬ポンプ、水中ポンプ又は外部硫黄移送ポンプ等の未脱気又は部分脱気済硫黄移送ポンプ等を用いて促進してもよい。いくつかの実施形態において、上記ガスは、ポンプの吸引部へ導入してもよい。ポンプのインペラによって、２つのストリーム（液体硫黄及びガス）を均質混合できると共に、得られた混合物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク、熱交換器及び／又は貯蔵タンクへ供給できる。他の実施形態において、上記ガスは、ポンプの下流へ導入してもよく、その場合、移送ラインが、液体ストリームと蒸気ストリームとを動的混合又は均質混合するためのスタティックミキサ等の装置を備えていてもよい。更に他の実施形態において、上記ガスは、ポンプの吸引部及び移送ラインへ導入してもよい。
【００１９】
続いて、ガスと液体硫黄との均質混合物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク、熱交換器及び／又は貯蔵タンクへ輸送してもよい。上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクは、どのような種類の気液分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクであってもよい。単純なフラッシュドラムでも充分であるが、規則充填物、ランダム充填物、トレイ又は充填物とトレイとを組み合わせたもの等の内部構造物を有する分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクであれば、液体硫黄からのガス及び硫化水素の拡散を促進することができる。いくつかの実施形態において、追加ガスを分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの下部へ供給して、下方へ流れる液体硫黄（分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの上部へ導入してもよい）と向流接触させることができる。
【００２０】
輸送中、上記硫黄／ガス混合物は、約２５０°Ｆ〜約３００°Ｆの範囲、例えば約２６０°Ｆ〜約２９０°Ｆの範囲又は約２７５〜約２８５°Ｆの範囲の温度まで加熱又は冷却してもよい。
【００２１】
いくつかの実施形態において、導入するガスは空気である。ここで使用する「空気」又は「ガス」は、水分濃度が比較的低くてもよく、いくつかの実施形態においては相対湿度が１０％未満、例えば５％未満であってもよい。いくつかの実施形態において、上記ガスは水分を含まない又は実質的に含まない（すなわち湿度がゼロ又は実質的にゼロである）。
【００２２】
システムに導入される又は酸化反応で生じる湿気（水）によって、下流設備において望ましくない腐食機構が導入されることがある。分解反応中に水が生成されるので、腐食機構を完全に避けることは不可能である。水による腐食作用を最小限にするために、上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクは、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクから回収される蒸気生成物の水分凝縮点未満の圧力で作動させてもよい。いくつかの実施形態において、上記分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク及び関連する架空設備は、４０ｐｓｉｇ未満、例えば約２０〜約４０ｐｓｉｇの範囲、約２５〜約３５ｐｓｉｇの範囲又は約３０〜約３５ｐｓｉｇの範囲の圧力で作動させてもよい。このような圧力で作動させれば、気相中に水分が保持されるため、選択した分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク等の下流部の作動温度、通常は上述の通り約２５０°Ｆ〜約３００°Ｆの範囲において凝縮を避けることができる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、液体硫黄をガスと混合する前又は後に未脱気液体硫黄を液体脱気触媒と混合してもよい。例えば、液体脱気触媒を硫黄ピットへ供給して液体硫黄と混合してから、液体硫黄移送ポンプでガスと混合してもよい。ガス注入点より上流で触媒を導入することによって、多硫化水素の硫化水素への分解を更に促進することができ、その結果、極めて急速に硫黄を脱気できる。本明細書の実施形態に従って使用できる液体触媒としては、シクロヘキシルアミン、モルホリン、尿素等、液体硫黄脱気を向上させるのに用いられてきた液体溶媒が挙げられる。
【００２４】
また、接触構造物等の内部構造物を有する分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの場合、固体触媒を使用して脱気を更に促進、向上することもできる。例えば米国特許第８３６１４３２号明細書及び米国特許第８６６３５９６号明細書には、様々な有用な固体触媒又は触媒構造物が記載されている。
【００２５】
上述の通り、ガスと液体硫黄とを均質混合することによって、多硫化水素を急速分解できる。酸化反応速度が上昇することで、脱気滞留時間を分単位にできるが、これに対し、他のほとんどの脱気プロセスの場合は４〜２４時間である。いくつかの実施形態において、脱気滞留時間（ポンプから分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクへの移送ライン及び分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクでの保持時間を含む）は、約０．５〜約３０分の範囲、例えば約１分〜約１０又は１５分の範囲であってもよい。
【００２６】
分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクから回収した液体硫黄生成物では、供給物と比較して硫化水素及び多硫化水素の濃度を低下させることができる。いくつかの実施形態において、液体硫黄生成物は、多硫化水素及び溶存硫化水素の合計が重量基準で１０ｐｐｍ未満、例えば、他の実施形態では重量基準で５ｐｐｍ未満、更に他の実施形態では重量基準で２ｐｐｍ未満であってもよい。
【００２７】
分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの底部から回収した脱気済液体生成物は、下流の貯蔵タンク又は積込システムへ供給してもよい。いくつかの実施形態において、液体硫黄生成物の一部を再循環させて分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクで更に処理してもよい。再循環流は、ポンプの外部であっても内部であってもよい。分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの作動圧力（最大で約４０ｐｓｉｇであってもよい）によって、ポンプを追加することなく、脱気済液体生成物を分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクから下流ユニットへ輸送することもできる。
【００２８】
図１を参照して、本明細書の実施形態に係る液体硫黄を脱気するシステムの簡易プロセスフロー図を説明する。硫黄回収ユニット（図示せず）から得られた硫黄生成物１０は、少なくとも部分的に基準面１１より下にあってもよい硫黄ピット１２へ供給してもよい。スイープガス１４を硫黄ピット１２の蒸気空間へ導入することもできる。スイープガス等の蒸気は、フローライン１６を介して硫黄ピット１２の蒸気空間１７から引き出してもよい。いくつかの実施形態において、蒸気は、蒸気排出装置１８を介して引き出してもよく、その場合、フローライン１９を介して供給される蒸気によって、硫黄ピット中の蒸気を排出装置の排出ライン２１へと引き込むことができる。引き出した蒸気は、その後、フローライン２１を介して焼却炉、反応炉又はクラウス反応器（図示せず）へ供給してもよい。
【００２９】
硫黄用ポンプ２０を使用して、液体硫黄２３をフローライン２４等を介して硫黄ピット１２から分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２へ移送してもよい。空気ガスをフローライン２６を介して硫黄用ポンプ２０の吸引部２８へ導入してもよい。上記ポンプによって、取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、得られた混合物を分離カラム２２へ送ることができる。上記分離カラム２２は、約２５ｐｓｉｇ〜約３５ｐｓｉｇの圧力範囲及び約２６０°Ｆ〜約２９０°Ｆ、例えば約２８０°Ｆ〜約２８５°Ｆの温度範囲で作動させてもよい。
【００３０】
必要に応じて、液体硫黄／ガス混合物は、交換器３２での間接熱交換によって分離温度まで加熱又は冷却してもよい。例えば、ボイラー給水３４を用いた間接熱交換によって液体硫黄を冷却してもよく、加熱されたボイラー給水３６を硫黄回収ユニット（図示せず）へ供給してもよい。
【００３１】
分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２において、液体硫黄を空気又はガス、硫化水素並びに生成した水及び／又は二酸化硫黄から分離してもよい。脱気した液体硫黄は、フローライン４０を介して分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２の底部から回収してもよく、分離した蒸気は、フローライン４４を介して分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２の頂部から回収してもよい。分離した蒸気は、例えば硫黄回収ユニットバーナー又は焼却炉（図示せず）へ供給してもよい。
【００３２】
分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２は、単純なフラッシュドラムであってもよく、あるいは、液体硫黄からの蒸気の分離を促進する内部構造物を有していてもよい。図１に示す通り、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２は、触媒型又は非触媒型であってもよい内部構造床４８（規則充填物等）を有している。床４８は、液体硫黄／ガス混合物の供給点５０より下に配置されていてもよい。また、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２は、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク架空システム及び関連する配管へと液体硫黄が飛沫同伴するのを防止できる充分な気液分離域又は飛沫同伴防止装置を有していてもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態において、例えば図１で示すように、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２は、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの底部に近接した位置に、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクの下部へガスを導入するための吸気口５２を有していてもよい。吸気口５２を介して供給されたガスは、液体硫黄と向流接触させて、脱気プロセスを更に向上させることができる。吸気口５２より下にある分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２の下部によって、フローライン４０を介して液体硫黄を回収する前に蓄積した液体から溶存ガスを排出するのに充分な滞留時間を提供することができる。回収後、液体硫黄をフローライン５４を介して下流処理工程（貯蔵、積込等）へ供給してもよく、及び／又は、フローライン５６を介して硫黄ピット１２へ再循環させて更に処理してもよい。
【００３４】
これに代えて又は加えて、ガスをフローライン３０等を介してポンプ２０の下流のフローライン２４へ導入してもよい。さらに、いくつかの実施形態において、液体硫黄とガスとを混合する前又は後に未脱気液体硫黄を液体脱気触媒と混合してもよい。例えば、図１に示す通り、液体脱気触媒５８を硫黄ピット１２へ供給して液体硫黄２３と混合してから、液体硫黄移送ポンプ２０でガス２６と混合してもよい。
【００３５】
図１に示す通り、ガスを液体硫黄用水中ポンプの吸引部へ導入し、次いでポンプでガスと液体硫黄とを均質混合し、混合物を下流へ輸送する。このような混合は、図２〜６に示すような他の脱気プロセスに役立てることもできる。
【００３６】
次に図２を参照して、本明細書の実施形態に係る液体硫黄を脱気するシステムの簡易プロセスフロー図を説明する。硫黄回収ユニット（図示せず）から得られた硫黄生成物２１０は、少なくとも部分的に基準面２１１より下にあってもよい硫黄ピット３１２へ供給してもよい。図１の実施形態と同様に、スイープガス２１４を硫黄ピット２１２の蒸気空間へ導入することもできる。スイープガス等の蒸気は、フローライン２１６を介して硫黄ピット２１２の蒸気空間２１７から引き出してもよい。いくつかの実施形態において、蒸気は、蒸気排出装置２１８を介して引き出してもよく、その場合、フローライン２１９を介して供給される蒸気によって、硫黄ピット中の蒸気を排出装置排出ライン２２１へと引き込むことができる。引き出された蒸気は、その後、フローライン２２１を介して焼却炉、反応炉又はクラウス反応器（図示せず）へ供給してもよい。
【００３７】
本実施形態において、硫黄ピット２１２は、堰２２７で分けられた２つの液体域２２３及び２２５を有していてもよい。第一の硫黄用ポンプ２２０を使用して、液体硫黄をフローライン２２４を介して液体域２２３から反応器／分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２２へ移送してもよい。ガスをフローライン２２６を介して硫黄用ポンプ２２０の吸引部２２８へ導入してもよい。上記ポンプによって、取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、得られた混合物を反応器／分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２２へ送ることができる。
【００３８】
必要に応じて、液体硫黄／ガス混合物２２４は、交換器２３２での間接熱交換によって加熱又は冷却してもよい。例えば、ボイラー給水２３４を用いた間接熱交換によって液体硫黄／ガス混合物を冷却してもよく、加熱されたボイラー給水２３６を硫黄回収ユニット（図示せず）へ供給してもよい。
【００３９】
反応器／分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２２において、液体硫黄を空気又はガス、硫化水素並びに生成した水及び／又は二酸化硫黄から分離してもよい。脱気した液体硫黄又は部分脱気した液体硫黄は、フローライン２４０を介して反応器２２２の上部から回収してもよく、分離した蒸気は、フローライン２４４を介して分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク２２２の頂部から回収してもよい。分離した蒸気は、例えば硫黄回収ユニットバーナー、熱酸化装置又は焼却炉（図示せず）へ供給してもよい。
【００４０】
図２に示す通り、反応器２２２は、クラウス触媒等の触媒型であってもよい内部構造床２４８を有している。床２４８は、液体硫黄／ガス混合物の供給点２５０より上に配置されていてもよい。また、反応器２２２は、分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンク架空システム及び関連する配管へと液体硫黄が飛沫同伴するのを防止できる充分な気液分離域又は飛沫同伴防止装置２５１を有していてもよい。また、反応器２２２は、反応器２２２の底部に近接した位置に、反応器の下部へガスを導入するための吸気口２５２を有していてもよい。吸気口２５２を介して供給されたガスは、液体硫黄と並流接触して、脱気及び反応プロセスを更に向上させることができる。
【００４１】
フローライン２４０を介して反応器２２２から回収された液体硫黄は、硫黄ピット２１２（例えば硫黄ピット２１２の液体域２２５）へ戻してもよい。第二の硫黄用ポンプ２６０を使用して、脱気した又は部分脱気した液体硫黄をフローライン２５４を介して領域２２５から下流処理工程（更なるガス分離、貯蔵、積込等）へ移送してもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態において、領域２２５から回収した液体硫黄へ追加ガスを導入してもよい。例えば、ガスをフローライン２６２を介して硫黄用ポンプ２６０の吸引部２６４へ導入してもよい。次いで、ポンプ２６０によって、取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、得られた混合物を下流へ送ることができる。
【００４３】
図２には図示していないものの、いくつかの実施形態において、ポンプ２２０、２６０を用いて液体硫黄とガスとを混合する前又は後に、領域２２３、２２５の未脱気又は部分脱気した液体硫黄を液体脱気触媒と混合してもよい。
【００４４】
次に図３を参照して、本明細書の他の実施形態に係る液体硫黄を脱気するシステムの簡易プロセスフロー図を説明する。硫黄回収ユニット（図示せず）から得られた硫黄生成物３１０は、少なくとも部分的に基準面３１１より下にあってもよい硫黄ピット３１２へ供給してもよい。図１の実施形態と同様に、スイープガス３１４を硫黄ピット３１２の蒸気空間へ導入することもできる。スイープガス等の蒸気は、フローライン３１６を介して硫黄ピット３１２の蒸気空間３１７から引き出してもよい。いくつかの実施形態において、蒸気は、蒸気排出装置３１８を介して引き出してもよく、その場合、フローライン３１９を介して供給される蒸気によって、硫黄ピット中の蒸気を排出装置排出ライン３２１へと引き込むことができる。引き出した蒸気は、その後、フローライン３２１を介して焼却炉、反応炉又はクラウス反応器（図示せず）へ供給してもよい。
【００４５】
本実施形態において、硫黄ピット３１２は、堰３２７で分けられた２つの液体域３２３及び３２５を有していてもよい。スパージャー又は撹拌／分配複合型装置等を含んでいてもよい１つ以上の分配装置３３２を介して領域３２３の液体硫黄へ脱気用空気３３０を導入してもよい。液体硫黄が領域３２３内に蓄積すると、収集域３２５へとあふれ出る。収集域３２５において、硫黄用ポンプ３２０を使用して、脱気した又は部分脱気した液体硫黄をフローライン３５４を介して液体域３２５から下流処理工程（更なるガス分離、貯蔵、積込等）へ移送してもよい。
【００４６】
硫化水素及び多硫化水素の変換並びに液体硫黄の脱気を促進するために、フローライン３１０を介して硫黄回収ユニット（図示せず）から硫黄ピット３１２へ液体硫黄生成物３０６を供給するのに使用されるポンプ３０５の吸引部３０４へガス３０２を導入してもよい。促進ガスをフローライン３２６を介して硫黄用ポンプ３２０の吸引部３２８へ導入することもできる。ポンプ３０５、３２０によって、それぞれ取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、得られた混合物を下流へ送ることができる。
【００４７】
いくつかの実施形態において、液体脱気触媒を使用して脱気を促進することもできる。例えば、図３に示す通り、液体脱気触媒を触媒タンク３５８から硫黄ピット３１２へ供給して、領域３２３の液体硫黄と混合してもよい。
【００４８】
次に図４を参照して、本明細書の他の実施形態に係る液体硫黄を脱気するシステムの簡易プロセスフロー図を説明する。硫黄回収ユニット（図示せず）から得られた硫黄生成物４１０は、少なくとも部分的に基準面４１１より下にあってもよい硫黄ピット４１２へ供給してもよい。図１の実施形態と同様に、スイープガス４１４を硫黄ピット４１２の蒸気空間へ導入することもできる。スイープガス等の蒸気は、フローライン４１６を介して硫黄ピット４１２の蒸気空間４１７から引き出してもよい。いくつかの実施形態において、蒸気は、蒸気排出装置４１８を介して引き出してもよく、その場合、フローライン４１９を介して供給される蒸気によって、硫黄ピット中の蒸気を排出装置排出ライン４２１へと引き込むことができる。引き出した蒸気は、その後、フローライン４２１を介して焼却炉、反応炉又はクラウス反応器（図示せず）へ供給してもよい。
【００４９】
本実施形態において、硫黄ピット４１２は、バッフル４２７等で分けられていてもよい２つ以上の混合・脱気域を有していてもよい。図示の通り、硫黄ピット４１２は、２つの混合域４２２、４２３と、２つの脱気域４２４、４２５とを含む４つの領域を有していてもよい。バッフル４２７下の各領域間で液体連通させることもできる。
【００５０】
液体硫黄４１０は、混合域４２２へ導入してもよい。領域４２４中の液体硫黄は、第一の液体硫黄用水中ポンプ４２０へと引き込み、フローライン４２９を介して第一のスプレーノズル４３０へ送り込んでもよい。スプレーノズル４３０を使用して、例えば、領域４２２、４２４の液体硫黄とスイープガスとを混合でき、また、スプレー液滴によって脱気表面積を増加させることができるので、液体硫黄を更に脱気することもできる。領域４２５中の液体硫黄は、第二の液体硫黄用水中ポンプ４４０へと引き込み、フローライン４３９を介して第二のスプレーノズル４４２へ送り込んでもよい。スプレーノズル４４２を使用して、例えば、領域４２３、４２５の液体硫黄とスイープガスとを混合でき、また、スプレー液滴によって脱気表面積を増加させることができるので、液体硫黄を更に脱気することもできる。全体として、逆混合・スプレーシステムによって、液体硫黄を効率的に脱気することができる。硫黄用ポンプ４４０を介して循環する液体硫黄の一部をフローライン４５４を介して引き出して下流処理工程（更なるガス分離、貯蔵、積込等）へ送ってもよい。
【００５１】
硫化水素及び多硫化水素の変換並びに液体硫黄の脱気を促進するために、ポンプ４２０の吸引部４３４へガス４３５を導入してもよい。これに加えて又は代えて、フローライン４３６を介して硫黄用ポンプ４４０の吸引部４３８へガスを導入してもよい。ポンプ４２０、４４０によって、それぞれ取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、変換及び脱気を促進することができる。
【００５２】
いくつかの実施形態において、液体脱気触媒を使用して脱気を促進することもできる。例えば、図４に示す通り、液体脱気触媒をフローライン４５２を介して硫黄ピット４１２へ導入して、領域４２２の液体硫黄と混合してもよい。
【００５３】
次に図５を参照して、本明細書の他の実施形態に係る液体硫黄を脱気するシステムの簡易プロセスフロー図を説明する。硫黄回収ユニット（図示せず）から得られた硫黄生成物５１０は、少なくとも部分的に基準面５１１より下にあってもよい硫黄ピット５１２へ供給してもよい。図１の実施形態と同様に、スイープガス５１４を硫黄ピット５１２の蒸気空間へ導入することもできる。スイープガス等の蒸気は、フローライン５１６を介して硫黄ピット５１２の蒸気空間５１７から引き出してもよい。いくつかの実施形態において、蒸気は、蒸気排出装置５１８を介して引き出してもよく、その場合、フローライン５１９を介して供給される蒸気によって、硫黄ピット中の蒸気を排出装置排出ライン５２１へと引き込むことができる。引き出した蒸気は、その後、フローライン５２１を介して焼却炉、反応炉又はクラウス反応器（図示せず）へ供給してもよい。
【００５４】
本実施形態において、硫黄ピット５１２は、堰５２７、５２８で分けられた３つ以上の液体域５２３、５２４及び３２５を有していてもよい。１つ以上の分配装置５３１、５３２を介して領域５２３、５２４の液体硫黄へ脱気用空気５３０を導入してもよい。液体硫黄が領域５２３内に蓄積すると、領域５２４へとあふれ出る。更に脱気した液体硫黄が領域５２４内に蓄積すると、収集域５２５へとあふれ出る。収集域５２５において、硫黄用ポンプ５４０を使用して、脱気した又は部分脱気した液体硫黄をフローライン５４４を介して液体域５２５から下流処理工程（更なるガス分離、貯蔵、積込等）へ移送してもよい。
【００５５】
硫化水素及び多硫化水素の変換並びに液体硫黄の脱気を促進するために、フローライン５１０を介して硫黄回収ユニット（図示せず）から硫黄ピット５１２へ液体硫黄生成物５０６を供給するのに使用されるポンプ５０５の吸引部５０４へガス５０２を導入してもよい。促進ガスをフローライン５４６を介して硫黄用ポンプ５４０の吸引部５４８へ導入することもできる。ポンプ５０５、５４０によって、それぞれ取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、得られた混合物を下流へ送ることができる。
【００５６】
上記図では硫黄ピットを有するものとして説明したが、本明細書に記載した脱気操作は、硫黄移送配管と硫黄貯蔵タンク又は容器とを用いて実施してもよく、必ずしも硫黄ピットを有するシステムに限定されない。
【００５７】
例えば図６を参照して、本明細書の他の実施形態に係る液体硫黄を脱気するシステムの簡易プロセスフロー図を説明する。ここでは、脱気が２つ以上の脱気容器で行われる。図に示す通り、４つの脱気容器を使用してもよい。硫黄回収ユニット（図示せず）から得られた硫黄生成物６１０は、堰６１８で分けられた混合域６１４と収集域６１６とを有していてもよい第一の脱気容器６１２へ供給してもよい。液体硫黄は、攪拌機６１７を用いて混合域６１６内で撹拌してもよく、部分脱気した液体硫黄は、堰６１８を超えて収集域６１６へと流出させてもよい。
【００５８】
続いて、部分脱気した液体硫黄は、収集域６１６から引き出し、第二の脱気容器６２０へ移送してもよい。液体硫黄の移送は重力又は圧力によって行ってもよく、いくつかの実施形態では、ポンプ６２１を介して脱気容器６１２から脱気容器６２０へ送り込んでもよい。脱気容器６１２と同様に、脱気容器６２０は、堰６２６で分けられた混合域６２２と収集域６２４とを有していてもよい。液体硫黄は、攪拌機６２７を用いて混合域６２２内で撹拌してもよく、部分脱気した液体硫黄は、堰６２６を超えて収集域６２４へと流出させてもよい。
【００５９】
一連の脱気容器の残りの容器でも同様の脱気が行われる。部分脱気した液体硫黄は、収集域６２４から引き出し、第三の脱気容器６３０へ移送してもよい。液体硫黄の移送は、重力又は圧力によって行ってもよく、いくつかの実施形態では、ポンプ６３１を介して脱気容器６２０から脱気容器６３０へ送り込んでもよい。脱気容器６１２と同様に、脱気容器６３０は、堰６３８で分けられた混合域６３４と収集域６３６とを有していてもよい。液体硫黄は、攪拌機６３７を用いて混合域６３４内で撹拌してもよく、部分脱気した液体硫黄は、堰６３８を超えて収集域６３６へと流出させてもよい。
【００６０】
続いて、部分脱気した液体硫黄は、収集域６３６から引き出し、第四の脱気容器６４０へ移送してもよい。液体硫黄の移送は重力又は圧力によって行ってもよく、いくつかの実施形態では、ポンプ６４１を介して脱気容器６３０から脱気容器６４０へ送り込んでもよい。脱気容器６１２と同様に、脱気容器６４０は、堰６４６で分けられた混合域６４２と収集域６４４とを有していてもよい。液体硫黄は、攪拌機６４７を用いて混合域６４２内で撹拌してもよく、部分又は完全脱気した液体硫黄は、堰６４６を超えて収集域６４４へと流出させてもよい。その後、部分又は完全脱気した液体硫黄は、フローライン６５０を介して下流処理工程（更なるガス分離、貯蔵、積込等）へ移送してもよい。
【００６１】
脱気が進行すると、各脱気容器（６１２、６２０、６３０、６４０）の上部空間６５２に蒸気が蓄積し得る。各脱気容器の蒸気空間６５２へそれぞれスイープガス６５４を導入してもよい。スイープガス等の蒸気は各蒸気空間６５２から引き出してもよく、これは、他の実施形態と同様に、蒸気排出装置６５６及び蒸気供給６５８を用いて実施してもよい。その後、流出物６６０をフローラインを介して焼却炉、反応炉又はクラウス反応器（図示せず）へ供給してもよい。
【００６２】
液体脱気触媒を使用して脱気を促進することもできる。例えば、図６に示す通り、液体脱気触媒を触媒タンク６６２から１つ以上の脱気容器（６１２、６２０、６３０、６４０）の混合域（６１４、６２２、６３４、６４２）へ供給して、フローライン６６３、６６５、６６７、６６９を介して各混合域の液体硫黄と混合してもよい。
【００６３】
硫化水素及び多硫化水素の変換並びに液体硫黄の脱気を促進するために、フローライン６１０を介して硫黄回収ユニット（図示せず）から脱気容器６１２へ液体硫黄生成物６７６を供給するのに使用されるポンプ６７４の吸引部６７２へガス６７０を導入してもよい。促進ガスをフローライン６８０、６８２、６８４のうち１つ以上を介してそれぞれ液体硫黄移送ポンプ６２１、６３１、６４１の吸引部へ導入することもできる。ポンプによって、それぞれ取り込んだ液体硫黄とガスとを均質混合して、得られた混合物を下流へ送ると共に、所望通りに変換を促進することができる。
【００６４】
上述の通り、本明細書で開示した方法及びシステムによれば、ガスと液体硫黄とを完全に混合できるため、結果として、硫化水素及び多硫化水素の変換並びに液体硫黄の脱気を高効率で行える方法が得られる。限られた数のシステムについてしか説明していないが、硫黄移送ポンプを有する他の脱気システムも同様に変更できる。上述のように脱気システムを作動させることによって、以下に示す利点のうち１つ以上が実現できる。
【００６５】
本明細書に記載した脱気操作は、硫黄ピットの外部にある垂直容器及び／又は貯蔵タンクと硫黄移送配管とにおいて実施してもよい。特別な内部構造物を有する大きなピットは必要ない。
【００６６】
本明細書の実施形態に従ってポンプ吸引部へガスを導入することによって、Ｈ２Ｓ／Ｈ２Ｓｘ混入物をガスストリームと動的混合できるため、硫黄脱気プロセスの速度を改善できる。例えば２８０〜２８５°Ｆの温度範囲及び３０〜３５ｐｓｉｇの圧力範囲で作動させることによって、水蒸気が凝縮しないため、他の市販脱気ユニットが抱える腐食問題が抑制される。
【００６７】
本明細書に記載したプロセスフロースキームを利用して硫黄脱気プロセスを改良することにより、脱気性能を向上させると共に腐食問題に対処することができる。また、本明細書で開示した脱気システムはモジュール工法に好適である。さらに、脱気分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクは硫黄回収ユニット（ＳＲＵ）の作動中に設置することができ、典型的には、連結に必要な休止時間は最小限で済む。
【００６８】
本明細書の実施形態で使用した硫黄ピット又は収集容器は、小容量（４時間稼働容量以下）であってもよい。これにより、ＳＲＵに必要な区画及び総費用を削減できる。酸化反応速度が上昇することで、脱気滞留時間を分単位にすることができるが、これに対し、他のほとんどのプロセスの場合は４〜２４時間である。本明細書の実施形態に従って流体触媒を未脱気液体硫黄へ注入すると共に硫黄移送ポンプでプロセスガスの均質混合を行うことによって、硫黄を極めて急速に脱気することができる。滞留時間がはるかに短くなることで、脱気接触装置／分離装置、貯蔵容器又は貯蔵タンクを小型化できるため、接触装置の費用及び必要な区画が削減される。
【００６９】
低圧ガスをポンプ吸引部へ導入してもよく、ガス／硫黄混合ストリームが加圧される。これにより、硫黄流下／供給ピット及び脱気済硫黄の貯蔵／積込施設から適度に離れた任意の便利な場所に脱気設備を配置できる。
【００７０】
本明細書で開示した実施形態に関連するプロセス配管は、硫黄がポンプで送り込まれ、供給ストリームとして加圧ガスが使用されるため、重力による硫黄流及び低圧空気を用いる場合と比較してより小型且つより安価なものとすることができる。連続作動の場合、硫黄供給速度が生産速度と等しいため、硫黄供給ポンプ容量は通常の移送ポンプより小さくできる。生産速度は、通常、トラック／鉄道積込速度又は貯蔵場への移送速度よりも著しく低い。そのため、硫黄供給配管を小型化することもできる。
【００７１】
本明細書の実施形態に係る方法及びシステムは、ピットを用いたシステムよりも設置費用を低くでき、ポンプ供給脱気であるため、外部設備が他の市販ユニットよりも小型化される。また、交換が必要な設備機器は、非常に信頼性の高い硫黄用ポンプ及びプロセスガスコンプレッサ（必要に応じて）のみであるため、本明細書で開示したシステムのメンテナンス要求も比較的低くなり得る。メンテナンスが必要な場合、ピット脱気システムのピット内部部品よりも容易に実施できる。
【００７２】
本明細書の実施形態のプロセス操作は非常に安定しており、プロセス制御も単純であるため、操作者の注意を最低限に抑えることができる。操業費用も低い。使用する公共設備は、硫黄供給ポンプ及びガス圧縮用の電力、ヒートトレース用の低圧蒸気並びに計装用空気のみである。脱気済硫黄生成物は、ポンプを追加することなく該生成物を貯蔵、積込又は成形工程へと移送できる充分な圧力下で利用できる。
【００７３】
硫黄ピットは、典型的には、実用上最も少ない液体硫黄量で作動される。これにより、未脱気硫黄がピットに滞留する時間が最小限になるため、脱気ユニット上流でのＨ２Ｓ放出を最小限にできる。ピットで放出されたＨ２Ｓが通常は焼却炉へと送られるか又は大気中へ直接放出されるシステムと比較して、本明細書の実施形態に従って硫黄を脱気することによって、硫黄複合体の硫黄排出総量を抑制することができる。
【００７４】
流出蒸気量が他のプロセスに比べて１桁少ないので、本明細書で開示した脱気システムのプロセス流出物が含む硫黄蒸気量ははるかに少なくなり得る。例えば、予想される空気要件は、液体硫黄１ポンドあたり約０．０００５〜０．０１ポンドの範囲の空気となる。同じくらい重要な点として、脱気プロセス流出物中の硫黄蒸気濃度は、全システム圧に対する硫黄蒸気圧の割合（すなわち蒸気中の硫黄の分圧）により測定されるが、大気プロセスと比較してはるかに低くなり得る。
【００７５】
本明細書で開示した実施形態によれば、脱気システムのガス速度が比較的低いため、液体硫黄の飛沫同伴量を少なくできる。作動圧を高めると、わずかな減圧下で作動する他のプロセスと比較して、蒸気流の実体積が更に低減する。
【００７６】
本明細書で開示した実施形態によれば、Ｈ２Ｓの液体硫黄への変換率を高くすることができる。低圧で作動して液体硫黄からＨ２Ｓを取り除く脱気システムとは対照的に、本プロセスではＨ２Ｓの大半を硫黄へと反応させる。
【００７７】
本明細書で開示した実施形態は圧力下で作動するため、主要なＳＲＵバーナー、テールガスユニットバーナー又はＳＵＰＥＲＣＬＡＵＳ等の選択的酸化段階の上流部へ頂部ガスストリームを送ることができる。これらのうちいずれかの場所へ送ることによって、脱気ユニットの硫黄排出量がゼロになり得る。また、頂部ストリームは熱酸化装置へ送ることもできる。
【００７８】
さらに、本明細書で開示した実施形態によって脱気された硫黄は、蒸気を回収することなく地上の貯蔵タンクに貯蔵できるため、タンクの蒸気空間にスイープ空気を自然に誘導することができる。
【００７９】
本開示には限られた数の実施形態しか含まれていないが、本開示の利益を享受する当業者であれば、本開示の範囲を逸脱しない他の実施形態も考えられることを理解するであろう。したがって、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2018512360.tif 000009
2018512360.tif 000010