Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I История создания и развития Оренбургского газоперерабатывающего завода
ГЛАВА II. Развитие процессов производства серы на первой очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
ГЛАВА III. Развитие процессов производства серы на второй очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
ГЛАВА IV. Развитие процессов производства серы на третьей очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
ГЛАВА V. Решение проблемы повышения качества газовой молотой серы
ГЛАВА VI. Решение проблемы охраны окружающей среды на Оренбургском газоперерабатывающем заводе
Выводы
Литература
Сокращения используемые в работе
- История создания и развития Оренбургского газоперерабатывающего завода
- Развитие процессов производства серы на первой очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
- Развитие процессов производства серы на второй очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
- Развитие процессов производства серы на третьей очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
Введение к работе
Актуальность темы. Сера является широко распространенным элементом,
составляющим 0,1% земной коры. Формы, в которых она встречается, чрезвычайно
1 многообразны: самородная сера, сульфидные и сульфатные минералы, сложные
сероорганические соединения в нефти, сероводород, меркаптаны, сульфиды и
гидросульфиды в природном и попутном газе и др.
Вероятное содержание серы в нефти и природном газе оценивается в 2* 109 т,
т.е. в пять раз больше, чем запасы природной серы. В углеводородном сырье сера
представлена в основном в виде сероводорода, меркаптанов и других
сероорганических соединений. Сероводород- содержащие природные газы
выявлены в семнадцати газонефтеносных бассейнах нашей страны, концентрация
сероводорода в них колеблется от 0,015 до 26,5%. Преобладающая часть запасов
таких газов сосредоточена в России (около 65%), Средней Азии и Казахстане
ь, (35%). Сырьевой базой для производства серы являются, как правило, газы с
г содержанием сероводорода не менее 1% об.
Основными производителями серы в мире считаются США, Канада, Польша, Мексика, Ирак, Франция и СНГ. На эти страны приходится около 70% мирового производства серы.
За последние 20 лет мировая структура производства серы из различного серосодержащего сырья существенно изменилась. Регенерированная (до 90% из сероводорода) сера составляет основную массу товарной продукции.
С пуском и освоением Мубарекского, Оренбургского, Астраханского и
W Тенгизского комплексов по добыче и переработке сероводородсодержащих газов и
V нефти возникла новая подотрасль - газохимическая, которая характеризуется
глубокой комплексной переработкой углеводородного сырья с извлечением гелия, этана, пропан-бутана, серы, меркаптанов и получением моторных топлив. Мощность и количество установок получения серы из сероводорода возрастает, и к 2002 г. топливные отрасли стали производить до 50% всей серы, вырабатываемой отечественной промышленностью.
За 30 лет Оренбургский ГПЗ накопил огромный опыт в
процессах получения элементарной серы из сероводородсодержащего сырья. На заводе производились опытно-промышленные испытания катализаторов, систем оптимизации процесса, реконструировались печи. Но этот опыт, представляющий огромный интерес для развития газохимической отрасли, оказался малоизученным, что сдерживает дальнейшее совершенствование промышленной технологии синтеза серы.
В своей работе автор показал становление и развитие процессов получения серы с момента пуска завода по настоящее время, особенности, недостатки существующих промышленных процессов и пути их преодоления.
Цель работы. Анализ исторических и технических аспектов создания и совершенствования процессов переработки сернистого природного газа и промышленного производства серы на Оренбургском газоперерабатывающем заводе.
Научная новизна. Впервые рассмотрено в историко-техническом аспекте развитие техники и технологии переработки кислых газов на Оренбургском ГПЗ с целью использования результатов работы, как в инженерной, так и в исторической науке.
Впервые проанализированы изменения качества используемого сырья и получаемых продуктов, изменения технико-экономических показателей производства в результате модернизации, реконструкции и замены технологического оборудования синтеза серы.
В работе рассмотрен опыт использования отечественных катализаторов на установках Клауса и Сульфрен.
Впервые выполнена оценка экологической эффективности внедрения природоохранных мероприятий по снижению загрязнения атмосферного воздуха в районе Оренбургского ГПЗ.
История создания и развития Оренбургского газоперерабатывающего завода
Промышленное освоение Оренбургского газоконденсатонефтяного сероводородсодержащего месторождения является важным этапом развития отечественной газовой промышленности /86/. Большинство научно-технических и инженерных решений, как по освоению месторождения, так и по строительству и эксплуатации созданного на его основе газохимического комплекса осуществлялось впервые. Уникальность Оренбургского месторождения потребовала от ученых и ведущих специалистов Мингазпрома и ряда других ведомств разработки новых подходов и форм организации промысловых исследований и проектирования добычи, внутрипромысловой обработки и транспорта агрессивного сероводородсодержащего газа, переработки газа и конденсата, охраны недр и окружающей среды. В процессе освоения Оренбургского газового комплекса формировались новые, высококвалифицированные кадры, закладывались основы прогрессивных методов и технологий проектирования, строительства и эксплуатации предприятий по добыче и переработке природного газа, промышленного синтеза серы
Присутствие в природном газе ОГКМ сероводорода обусловило создание крупнотоннажного промышленного производства серы. Роль сероводорода как химического сырья и основные этапы становления ОГПЗ и производства товарного газа, стабильного конденсата и серы отражены в ставших историческими публикациях в прессе/1,2,4-25, 26-34, 36-59, 62, 63, 65, 67, 70-72, 75-77, 81, 84, 86/.
Единственный в России Оренбургский гелиевый завод применяет для выпуска гелия отечественные оборудование и технологии. Сегодняшний день ставит перед учеными и специалистами новые задачи. В их числе повышение степени извлечения легких углеводородов - ценнейшего сырья для химической промышленности и увеличение производства жидких углеводородов за счет собственных запасов сырья в регионе. Десятки тысяч тонн угля и мазута экономят ежегодно переведенные на газ Орская, Сакмарская и Оренбургская ТЭЦ. Перевод коммунально-бытовых котельных в г.Оренбурге на газ позволил сэкономить в расчете на год 25 железнодорожных составов угля /37/. К началу восьмой пятилетки, то есть к 1966 году, газом в Оренбуржье пользовались всего пять городов /33/ и столько же населенных пунктов, в которых было газифицировано 32 тысячи квартир. В последующие годы потребление газа народным хозяйством и населением интенсивно росло. Создано областное производственное управление по эксплуатации газового хозяйства («Оренбургоблгаз») и специализированный строительно-монтажный трест «Южуралгазстрой».
К началу 1972 года ежегодное потребление газа областью составило 3 миллиарда кубометров. /40/. В связи с освоением Оренбургского газоконденсатного месторождения открываются широкие перспективы интенсивной дальнейшей газификации области /40/. У истоков разведки нефти и газа в Оренбуржье стоял основоположник советской нефтяной геологии академик И.М. Губкин. В середине 30-х годов по его инициативе были развернуты работы на обширной Волго-Уральской территории, в пределах которой расположена Оренбургская область. Однако еще до войны на северо-западе области возле города Бугуруслана геологи обнаружили промышленные запасы нефти /13/. Вместе с башкирским месторождением они и составили Волго-Уральскую нефтегазоносную провинцию, названную вторым Баку. В годы Великой Отечественной войны резко возросла роль бугурусланской нефти. Почти в семь раз увеличилась добыча, 117 эшелонов жидкого топлива дали промысловики сверх плана. В 1942-1943 годах был построен первый в нашей стране газопровод от Бугуруслана до Куйбышева. В послевоенные годы открыты и освоены новые крупные месторождения в районе Бугуруслана, Бузулука, Сорочинска /7,62/. Исследования, проведенные в районе областного центра в 1932-1936 годах, не принесли ожидаемых результатов. На основе нескольких скважин, пробуренных у села Краснояр в 30 километрах юго-восточнее Оренбурга, геологи дали отрицательную оценку структуре. Изыскания под Оренбургом велись без определенной системы, а геологические особенности территории здесь оказались сложными. Если в северных районах области толщина солевого слоя в разрезе осадочных пород составляет 100-300 метров, то на юге она достигает 2-3 километра. Это затрудняет проведение разведочных работ: солевая «броня» скрывает характер залегания более глубоких пластов.
Практически до 1960 года без должного внимания оставались южные районы области, пока не было создано Оренбургское территориальное геологическое управление под руководством лауреата Государственной премии, кандидата геолого-минералогических наук И.А.Шпильмана /17/. С его создания начинается систематическое и планомерное изучение юга области. Основное направление разведки было перенесено из-под Бугуруслана в район Соболево-Ташла-Новосергеевка. Геолог И.И.Зяблицкий, который вел в 1961 году разведку калийных солей, высказал предположение, что в окрестностях Оренбурга может быть нефтегазоносная структура /14/. К 1964 году выяснилось, что на всем юге самого большого внимания заслуживает район Оренбурга, потому что здесь подсолевые толщи ближе всего подходят к земной поверхности и наиболее благоприятны для скопления углеводородов. Здесь и были сосредоточены геофизические исследования и буровые работы. В 1965 году заложили две скважины на наиболее вероятных местах скопления газа: № 5 около Краснояра юго-восточнее Оренбурга и № 600 южнее Дедуровки. Но обнаружить газ не удалось. Однако геологические данные подтверждали, что газ здесь должен быть. Поиски продолжались /6,12/. В пятидесятых годах старейшина оренбургских геологов лауреат Ленинской и Государственной премии ИЛ.Рудницкий высказал предположение о вероятной газо - и нефтеносности бортовой кромки Прикаспийской впадины. В ноябре 1966 года на левом берегу Урала, неподалеку от Оренбурга, из разведочной скважины №13, которую бурила бригада мастера С.Д. Иванова, был получен газ. Так было открыто уникальное Оренбургское газоконденсатное месторождение /4,9/.
Выступая в Оренбурге на выездной сессии Уральского научного центра Академии наук СССР, академик Н.Н.Некрасов назвал Оренбургское газоконденсатное месторождение «жемчужиной в газовом ожерелье месторождений страны» /16/. Действительно огромные запасы, выгодное географическое положение, близость к мощным газотранспортным магистралям, наличие в газе ценных компонентов предопределили высокую экономическую эффективность добычи, переработки и транспортировки газа Оренбургского месторождения и создание в этом районе мощного газохимического комплекса /15/.
Оно протянулось вдоль левого берега реки Урал на 120 с лишним километров шириной 20 километров. Толщина газового пласта превышала 500 метров. Такая гигантская «емкость» была заполнена так плотно, что давление газа достигало 200 атмосфер. В марте 1969 года Государственный комитет СССР по запасам утвердил запасы по Оренбургскому газоконденсатному месторождению около 900 миллиардов кубических метров природного газа и 75 миллионов тонн конденсата. Спустя год были внесены существенные поправки в эти цифры и теперь уже новая «жемчужина» оценивалась значительно выше - около двух триллионов кубометров газа и более 120 миллионов тонн конденсата. Месторождений, подобных этому, в мире считанные единицы, в Европе оно было крупнейшим /38/.
Развитие процессов производства серы на первой очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
Разработка Оренбургского месторождения, содержащего сероводород, обусловила необходимость строительства установок по производству газовой серы - ценного товарного продукта, сырья химической промышленности.
Производство серы из кислых газов, получающихся в результате сероочистки сероводородсодержащего газа, позволяет, во-первых, получить высококачественную серу, имеющую гораздо меньшую себестоимость, чем природная, и, во-вторых, такая утилизация сероводорода, выделяемого при сероочистке газа, необходима для обеспечения экологических требований по охране окружающей среды /85/.
Следует отметить, что содержание в кислом газе таких компонентов, как вода, углеводороды и двуокись нежелательны по следующим причинам: - водяные пары уменьшают выход серы, сдвигая равновесие реакции Клауса в обратную сторону, до настоящего времени нет практически осуществимого метода удаления воды из реакционной смеси. Кислые газы кроме равновесной влаги могут содержать капельную влагу, для ее удаления кислый газ проходит сепарацию; - углеводороды при горении образуют смолу и сажу, которые смешиваясь с серой, ухудшают ее цвет и качество. Кроме того, смолы и сажа, осаждаясь на поверхности катализатора, снижают его активность и срок службы. Кроме того, некоторые углеводороды поглощают кислород при сжижении, что приводит к разбавлению основных газов; - диоксид углерода, присутствующий в кислом газе, непосредственного влияния на реакцию Клауса не оказывает, но разбавитель снижает концентрацию реагирующих компонентов и тем самым понижает конверсию, являясь, кроме того, причиной образования побочных продуктов COS и CS2 и при этом, как правило, увеличивается объем выбросов в атмосферу /120/.
Футерованная часть ввода воздуха является амбразурой горелки. Горящий поток газов частично возвращается к входу газов, перемешивается с ним и поджигает его. Горение не прекращается и на перевальной стенке. Через смотровое стекло на вводе воздуха видно, что ядро потока кислого газа проходит значительное расстояние, пока перемешается с воздухом и воспламенится. За перевальной стенкой находится радиационная стенка котла 50В02. Расчетная температура газов на входе в пучок труб испарительного охлаждения радиационной камеры 1176С, на выходе 954С, коэффициент теплоотдачи - 157 вт/м . В конвекционной части котла температура понижается до 370С, коэффициент теплоотдачи - 44,8 вт/м .
Воздух на горение подают воздуходувкой. При этом соотношение воздух/кислый газ регулируется автоматически, исходя из состава кислых газов, дополнительный воздух подают в основной поток перед горелкой и регулируют с помощью ЭВМ с учетом соотношения H2S/S02 на выходе с установки Клауса. Газы после котла-утилизатора, в котором генерируется пар высокого давления до 3,9 МПа с температурой до 370С поступают в конденсатор-коагулятор серы, где охлаждаются, отдавая тепло воде, при этом образуется пар с давлением до 0,6 МПа. Жидкая сера через гидрозатворы по серопроводу поступает в ямы дегазации, а газы проходят через коагулятор, где отбивается капельная сера, и поступают в печь для нагрева. Нагрев происходит за счет сжигания кислого газа, проходящего мимо термической ступени до температуры 230С. Далее газы направляются в первый каталитический реактор, в котором за счет реакции Клауса газы нагреваются до 320С и подаются в конденсатор-коагулятор для охлаждения и конденсации серы. Перед подачей во второй реактор газы нагреваются до 230 С при сжигании кислого газа.
Степень извлечения сернистых соединений на установках Клауса не достигает 100%, часть серы в виде двуокиси серы (SO2), которая образуется в результате окисления H2S, CS2, COS и не извлеченных паров во время сжигания отходящих газов в печи дожига, выбрасывается в атмосферу, тем самым загрязняя окружающую среду. В связи с этим отходящие газы с установок Клауса необходимо очищать от вредных сернистых соединений при одновременном постоянном расширении объемов переработки сернистых природных газов.
С 1975 года установки получения серы методом Клауса на I очереди ГПЗ были снабжены установками доочистки отходящих газов по процессу ФИН. Принципиальная технологическая схема установки ФИН приведена на рис. 3.
Этот процесс был разработан раньше других и оказался наименее технологичным. Разработанный французским институтом нефти, процесс ФИН Клаусполь-1500 основан на обработке отходящих газов рециркулирующим потоком полиэтиленгликоля (ПЭГ-400), содержащим растворенный катализатор (бензоат калия или натрия), в насадочной колонне при температуре выше точки плавления серы 25-130С. Образующая в процессе сера в расплавленном виде отделяется от растворителя и осаждается на дне колонны, откуда удаляется через гидравлический затвор. Скорость циркуляции растворителя подбирается так, чтобы обеспечивалась необходимая поверхность контакта газ-жидкость. Степень превращения сероводорода и диоксида серы в процессе достигает 75%, что соответствует суммарной глубине извлечения серы до 99,5% /99,100/.
Развитие процессов производства серы на второй очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
Генеральный проектировщик научно-исследовательский институт «ЮжНИИгипрогаз». Проектная документация на технологическую часть КИПиА и электрооборудование разработана фирмой COCEL (Франция). Сырьем установок Клауса второй очереди ГПЗ является кислый газ полученный после десорбции ДЭА с установки УО 1-02-03 и кислы газы из общего коллектора. Кислый газ, поступающий на вторую очередь завода, содержит около 68 % сероводорода. Установки Клауса второй очереди снабжены тремя каталитическими ступенями. Кислые газы, получаемые с установок сероочистки, проходят через сепаратор Д401. и поступают на установку Клауса на термическую ступень. В первую термическую ступень входят прямоточные, цилиндрические печи реакции Н401, после которых продукты горения охлаждаются в котле высокого давления B401, до температуры 500С. Печь реакции имеет внутренний диаметр 2,5 м, сравнительно тонкую теплоизоляцию, чтобы температура стального кожуха печи была на уровне 312С. По центральной трубе (ф 0,5 м) горелки в печь подают кислый газ, по наружной (ф1,5 м) - воздух. На конце центральной трубы имеется раздаточный конус, который направляет поток газа под углом 75 в поток воздуха. Поток кислого газа делится перегородками на краю конуса на струи с характерным размером 0,05 м. Выступающая в поток воздуха на 0,04 м часть раздаточного конуса является стабилизатором горения. Дополнительная стабилизация происходит в конической амбразуре горелки. Часть конуса, обращенного к топочному пространству, футерована огнеупорным бетоном.
Затем технологический газ с температурой 480 С поступает в первый каталитический реактор для гидролиза COS и CS2. Температура газа после этого реактора составляет около 485С. Далее газ поступает в конденсатор, где охлаждается до 195С с выделением жидкой серы, которая через гидрозатвор по обогреваемым трубопроводам выводится из аппарата, а полученное тепло используется для получения насыщенного пара. После конденсатора газы направляются в смеситель, где происходит их перемешивание с горячим технологическим газом после реактора - генератора, газ при этом нагревается до температуры 230С и поступает во второй каталитический конвертор для проведения реакции Клауса. После этого реактора технологический газ охлаждается в конденсаторе до 150С с конденсацией серы и затем направляется в топку-подогреватель, работающую на кислом газе. Подогретый до 220С технологический газ направляется в третий каталитический конвертор для превращения H2S и SO2 в элементарную серу. После выхода из этого реактора газ, охлаждаясь до 130С в конденсаторе -экономайзере, проходит сероуловитель и направляется на доочистку хвостовых газов /90/. Основными технологическими недостатками установок Клауса второй очереди завода являются высокая концентрация свободного кислорода и сероокиси углерода в технологических газах после печи реакции, отсутствие конденсатора-коагулятора после термической ступени /80,96/. У13 - установка дегазации и грануляции серы. Дегазация происходит за счет перемешивания серы погружными насосами и подачи амиака. Грануляция производится подачей жидкой серы в среду воздуха, где, застывая, сера превращается в гранулы.
Установка грануляции неоднократно готовилась к пуску, но из-за частых взрывов на установке во избежание несчастных случаев так и не была пущена в работу.Установки «Клин-Эр» дважды готовились к пуску (декабрь 1975г и декабрь 1979г). После двух попыток пуска коррозионный износ был настолько велик, что было принято решение отказаться от восстановительных работ. В апреле 1984г. Оренбургским ГПЗ было выдано задание на проектирование установок доочистки отходящих газов по принципу сухого процесса «Сульфрен». К работе были привлечены ВолгоУралНИПИгаз (Оренбург), ВНИИГаз (Москва), Гипрогазочистка (Москва), НИИОгаз (Москва). Проектно-сметная документация на реконструкцию установок доочистки отходящих газов II очереди У07-08 была получена в июне 1987г. Генеральный проектировщик - институт «Гипрогазочистка». Установки введены в эксплуатацию в 1990 г., их производительность - 20 тыс. т/год, 127 тыс.нм /час /91/. Описание принципиальной схемы установки Сульфрен приведено в главе IV. Одной из особенностей установок Клауса второй очереди является то, что вместо второй топки-подогревателя использовался теплообменник «газ-газ». Однако процесс регенерации катализатора был затруднен. Обобщив опыт эксплуатации установок Клауса, специалистами завода было принято решение заменить теплообменник «газ-газ» на топку-подогреватель с кислым газом, что позволило снизить сопротивление на пути технологических газов, увеличить пропускную способность установок с 19 до 26-28 тыс.м3/ч /95/. Проект на замену теплообменника "газ-газ" разработан «ЮжНИИгипрогазом». Со стороны ГПЗ в разработке проекта приняли участие: главный инженер ГПЗ Климов В.Я., начальник проектно-конструкторского бюро Рочев Константин Серафимович. Начиная с 1984 года, на переработку начали принимать газ Карачаганакского месторождения, в связи, с чем содержание сероводорода в кислом газе уменьшилось. Содержание сороводорода в кислом газе стало составлять - 62-64 % об./119/. Установки Клауса второй очереди практически не подвергались модернизации, так как примененная схема трех реакторного процесса Клауса оказалась самой эффективной.
Развитие процессов производства серы на третьей очереди Оренбургского газоперерабатывающего завода
Основной объем потребления молотой серы, используемой шинной и резинотехнической промышленностью, приходится на природную серу Западно-Украинских месторождений, работающих в режиме падающей добычи. Российские шинные заводы находятся в полной зависимости от поставок серы с Украины, которые производятся нерегулярно. В связи с этим за последние два года из-за отсутствия молотой серы простаивал ряд шинных заводов России.
На предприятиях серной промышленности Украины для измельчения серы используются ролико-кольцевые мельницы Раймонда, которые в настоящее время устарели и физически, и морально. Кроме того, газовая сера, соответствующая ГОСТ 127-93.4 и измельченная до требуемой степени дисперсности, плохо распределяется в резиновых смесях за счет повышенной электростатической заряженности, связанной с более высокой чистотой используемого продукта. В природной сере содержатся микропримеси руд, из которых производится выплавка серы, в т.ч. и природные битумы, которые улучшают диспергируемость серы в резиновых заготовках.
Повышенная электризуемость газовой серы ведет к пылению, комкованию, снижению транспортабельных характеристик, а также более низкой вулканизационной активности. В связи с этим в 1990-2000 гг при разработке рецептуры серной композиции в газовую серу на стадиях измельчения вводили добавки, устраняющие указанные недостатки. Использование предложенных ингредиентов позволило: сократить в 4-5 раз время измельчения серы и забивку серотранспортных линий; практически исключить залипание серы в приемный бункер; ускорить выгрузку серы в приемный бункер; резко снизить абразивный износ оборудования. Данные добавки не являются дефицитными и дорогостоящими. В результате проведенных НИР в лабораторных и опытных условиях показано, что газовая молотая сера, полученная с введением антистатических добавок, по своим свойствам не уступает природной молотой сере. Разработана технология производства газовой молотой серы применительно к Оренбургскому газоперерабатывающему заводу.
При разработке технологии учитывали следующие факторы. К молотой сере предъявляются требования по ограничению содержания металлических примесей, влаге, летучих и пр. Исследован ряд аппаратов, используемых в промышленности для измельчения твердых веществ. При этом все имеющиеся аппараты можно разделить на две большие категории: сухого и мокрого помола. При мокром измельчении не требуется использования инертного газа, сера измельчается в жидкой среде. Однако, после измельчения необходимы стадии фильтрации и сушки. Кроме этого, аппараты мокрого измельчения периодичны. Аппараты сухого измельчения дают возможность разработки непрерывного процесса, однако при их использовании требуется инертный газ в связи с тем, что молотая сера относится к пожаро-, взрывоопасным продуктам.
В струйно-роторный измельчитель загружается дробленая комовая сера с размером частиц не более 10 мм. Для получения серы с таким размером частиц применен барабанный кристаллизатор жидкой серы, позволяющий получать чешуированную серу. Такие аппараты используются зарубежной промышленностью для получения формовой серы, используемой для собственных нужд предприятия.
В качестве инертного энергоносителя применен азот, имеющийся на заводе для продувки аппаратов в период остановки и ремонта основного технологического оборудования. Получаемая сухая серная композиция при загрузке-выгрузке (как любой тонкодисперсный порошок) пылит. Поэтому сера после измельчения смешивается с небольшим количеством (2-5 %) масел-мягчителей резин. Полученные образцы маслонаполненной серы, оставаясь порошкообразными, обладали высокими транспортабельными характеристиками, что особенно важно для современных автоматизированных шинных заводов. Разработанная рецептура серной композиции по ряду показателей приближается к лучшим мировым стандартам и превосходит природную молотую серу.
Полученная серная композиция прошла успешные промышленные испытания на Нижнекамском шинном заводе и Курском заводе РТИ с участием центральных институтов - НИИШП и НИИЭМИ. Технологическая схема опытно-промышленного процесса получения молотой серы из газовой на Оренбургском ГПЗ включает следующие стадии: получение чешуированной серы с использование барабанного кристаллизатора; измельчение чешуированной серы в струйно-роторном измельчителе; смешение полученной молотой серы с маслами в гомогенизаторе для улучшения ее транспортабельных характеристик и снижения пыления; -узел очистки инертного газа от серной пыли; -расфасовка полученного товарного продукта. На территории Оренбургского ГПЗ совместно с АО «Сера» создана опытно-промышленная установка получения ГМС мощностью до 5 тыс.т/год. При освоении технологии возник ряд технических трудностей, а именно: заложенный в технологическую схему сепаратор не соответствовал заданной производительности; обработка внутренних поверхностей измельчителя не соответствовала требованиям, заложеным в исходные данные на проектирование; при транспортировке гомогенизатора произошло смещение шнека; рекомендуемая антистатическая добавка ВАХСИД практически перестала производиться Российскими химическими предприятиями. В связи с этим совместно с СКБ ВТИ разработан новый эффективный сепаратор, который изготовлен РТМ Оренбургского ГПЗ. Силами завода были устранены недостатки установленного оборудования. Был испытан ряд антистатических добавок, имеющихся в достаточном количестве на российском рынке. Выбор антистатической присадки был выполнен при отработке технологии получения серы на опытно-промышленной установке. В серу, направляемую в помольную камеру, вводили различные антистатические добавки в различном массовом количестве и следили за работой оборудования. В случае неэффективности добавки (или недостаточного ее количества) происходило залипание серы в технологическом оборудовании; производительность аппарата резко снижалась. После серии экспериментов была предложена присадка, состоящая преимущественно из высших спиртов в количестве от 0,01 до 0,1 %.
Промышленные партии серы прошли испытания в лабораторных и промышленных условиях. В настоящее время планируются исследования полученной серы в Научно-исследовательском институте шинной промышленности, Научно-исследовательском институте эластомерных материалов, а также на АО «Курскрезинотехника» и АО «Балаковорезинотехника». В настоящее время оренбургская молотая сера проходит испытания на Нижнекамском шинном заводе. -довести производительность установки до проектных показателей (5 тыс.т/год); -добиться однородности различных партий серы и их полного соответствия Техническим условиям; - рассмотреть варианты получения маслонаполненной ГМС с использованием малоэнергоемкого оборудования; разработать научно-техническую документацию по увеличению производительности установки до 20-30 тыс.т/год, что должно полностью удовлетворить потребности Российских шинных и резино-технических предприятий в данном виде серы.
