Producción de gas y petróleo

El sulfurcreto se compone de azufre elemental, sales formadas a partir de azufre más CO2, SO2, NH3 y polvo del desgaste de los catalizadores Claus. La dureza de este material corresponde a la del granito (ver p. ej. /1/). Casi todos los operadores de la planta Claus conocen los molestos problemas que causa el hormigón sulfuroso. En primer lugar, tarde o temprano obstruye las tuberías de los condensadores de azufre. Se forman trazas de ácido sulfúrico debajo de la superficie de la capa de sulfurocreto, lo que provoca corrosión. Por supuesto, ambos efectos son extremadamente desfavorables y, por lo tanto, es necesario eliminar el hormigón de azufre.
Sin embargo, ésta es una tarea muy difícil. La creta de azufre se forma en áreas relativamente frías de los sistemas Claus, particularmente en los condensadores de azufre. En los sistemas Claus normalmente funcionan en un rango de temperatura de 125°C a 160°C. A temperaturas más altas, el azufre se vuelve muy viscoso y, por lo tanto, no fluye libremente fuera del condensador. A temperaturas inferiores a 125°C, la diferencia de temperatura hasta el punto de solidificación del azufre de aproximadamente 119°C resulta demasiado pequeña. Cuanto menor es la temperatura, menor es la presión de vapor del azufre y, por lo tanto, los condensadores de azufre son, en principio, más eficientes a bajas temperaturas. Sin embargo, las sales que se forman en el intercambiador de calor durante la condensación de azufre son más estables, lo que hace preferibles temperaturas más altas. Por lo tanto, lo óptimo suele ser operar los condensadores de azufre en el extremo superior del rango factible. En particular, la formación de sales de CO2 y amoníaco se puede evitar operando a temperaturas superiores a 150°C. Pero lo que queda son sales estables de amoníaco SO2 y SO3, polvo de los restos del catalizador y gotas de azufre que tienden a obstruir los condensadores.
Operar a temperaturas más altas puede facilitar las operaciones, pero tiene el costo de reducir la recuperación de azufre porque parte del vapor de azufre fluye a través del condensador sin procesar. Dadas las estrictas regulaciones actuales sobre la recuperación de azufre, esta a menudo no es una opción aceptable. Por mucho que los operadores intenten solucionar el problema de la obstrucción en los condensadores de azufre, lo único que consiguen es reducir el problema, no solucionarlo: tarde o temprano, las tuberías de los condensadores de azufre contienen depósitos de cemento de azufre y eventualmente pueden incluso obstruirse. El problema se ve agravado por la dureza de la cemento de azufre, que es equivalente a la del granito.
Se prohíben los procesos de limpieza que utilicen agua al limpiar condensadores de azufre. La formación de ácido resultante provoca una corrosión severa de las superficies internas de las tuberías, sin mencionar que el método tradicional para eliminar el cemento de azufre es perforar la capa de las tuberías. Esto conduce inevitablemente a rayones más o menos grandes en la superficie de las tuberías, que luego sirven como lugares preferidos para la formación de nuevos depósitos. También pueden producirse daños importantes si las brocas se desvían de su trayectoria y penetran en el tubo de acero en lugar de eliminar los depósitos. Dado que los tubos del condensador de azufre generalmente están hechos de acero al carbono, siempre se producirá algo de corrosión después de un largo período de funcionamiento. Las áreas corroídas son particularmente susceptibles a fracturas debido al estrés mecánico de la perforación. Finalmente, muchos condensadores de azufre utilizan tubos en U y la parte curva de los tubos no se puede alcanzar mediante perforación. Esto hace que algunas de las tuberías queden sucias y se acorte la vida útil de este intercambiador de calor. Con «TubeMaster» todos estos problemas se pueden superar. Sin embargo, con tubos en U, se debe reducir el rendimiento del TubeMaster para evitar daños en el área de curvatura.
La boquilla de chorro especial del sistema TubeMaster, adaptada especialmente a la contaminación del intercambiador de calor, se mueve a través del tubo a una velocidad de aproximadamente 3 a 12 m/min, impulsada por el gas portador. La velocidad se controla en función del efecto de limpieza requerido y debe ajustarse individualmente para cada aplicación. Depende de muchos parámetros, como el material de los depósitos, el espesor de la capa de depósito y su dureza.
Donde otros procesos fracasan en la limpieza de condensadores de azufre debido a los depósitos duros de granito, TubeMaster muestra toda su calidad. Los principales clientes de los Estados del Golfo utilizan TubeMaster con éxito desde hace varios años, especialmente la versión automatizada TubeMaster AS.