Production de gaz et de pétrole

Le sulfurcrete est constitué de soufre élémentaire, de sels formés à partir de soufre plus de CO2, SO2, NH3 et de poussières provenant de l’attrition des catalyseurs Claus. La dureté de ce matériau correspond à celle du granit (voir par exemple /1/). Presque tous les exploitants de l’usine Claus connaissent les problèmes gênants que pose le crète soufré. Principalement, tôt ou tard, il obstrue les canalisations des condenseurs de soufre. Des traces d’acide sulfurique se forment sous la surface de la couche de béton sulfurique, entraînant une corrosion. Les deux effets sont bien entendu extrêmement défavorables et il faut donc éliminer le crète de soufre.
Il s’agit cependant d’une tâche très difficile. Le crète de soufre se forme dans les zones relativement froides des systèmes Claus, en particulier dans les condenseurs de soufre. Dans les systèmes Claus, ils fonctionnent généralement dans la plage de températures allant de 125°C à 160°C. À des températures plus élevées, le soufre devient très visqueux et ne s’écoule donc pas librement hors du condenseur. À des températures inférieures à 125 °C, la différence de température jusqu’au point de solidification du soufre d’environ 119 °C devient trop faible. Plus la température est basse, plus la pression de vapeur du soufre est faible, et donc les condenseurs de soufre sont en principe plus efficaces à basse température. Cependant, les sels qui se forment dans l’échangeur thermique lors de la condensation du soufre sont alors plus stables, rendant préférables des températures plus élevées. L’optimum est donc généralement de faire fonctionner les condensateurs au soufre à l’extrémité supérieure de la plage réalisable. En particulier, la formation de sels CO2 d’ammoniac peut être évitée en opérant à des températures supérieures à 150°C. Mais ce qui reste, ce sont des sels d’ammoniac SO2 et SO3 stables, de la poussière provenant des débris de catalyseur et des gouttelettes de soufre qui ont tendance à obstruer les condensateurs.
Le fonctionnement à des températures plus élevées peut faciliter les opérations, mais cela se fait au détriment d’une récupération réduite du soufre, car une partie de la vapeur de soufre traverse le condenseur sans être traitée. Compte tenu des réglementations strictes actuelles en matière de récupération du soufre, cette option n’est souvent pas acceptable. Quels que soient les efforts des opérateurs pour résoudre le problème du colmatage des condenseurs de soufre, ils ne parviennent qu’à réduire le problème, sans le résoudre réellement : tôt ou tard, les conduites des condenseurs de soufre contiennent des dépôts de crète de soufre et peuvent même éventuellement se boucher. Le problème est aggravé par la dureté du crète soufré, qui est équivalente à celle du granit.
Les procédés de nettoyage utilisant de l’eau sont interdits lors du nettoyage des condensateurs au soufre. La formation d’acide qui en résulte entraîne une corrosion sévère des surfaces intérieures des tuyaux, sans compter que la méthode traditionnelle pour éliminer le crète de soufre consiste à percer la couche des tuyaux. Cela conduit inévitablement à des rayures plus ou moins grandes sur la surface des tuyaux, qui servent alors d’emplacements privilégiés pour la formation de nouveaux dépôts. Des dommages importants peuvent également survenir si les forets dévient de leur trajectoire et pénètrent dans le tube en acier au lieu d’enlever les dépôts. Étant donné que les tubes du condenseur de soufre sont généralement en acier au carbone, une certaine corrosion se produira toujours après une longue période de fonctionnement. Les zones corrodées sont particulièrement sensibles aux fractures dues aux contraintes mécaniques du forage. Enfin, de nombreux condenseurs de soufre utilisent des tubes en U, et la partie courbée des tubes n’est pas accessible par perçage. Cela signifie que certains tuyaux restent sales et que la durée de vie de cet échangeur de chaleur est raccourcie. Avec « TubeMaster », tous ces problèmes peuvent être surmontés. Cependant, avec les tubes en U, les performances du TubeMaster doivent être réduites pour éviter d’endommager la zone de courbure.
La buse à jet spéciale du système TubeMaster, spécialement adaptée à la contamination de l’échangeur thermique, se déplace à travers le tube à une vitesse d’environ 3 à 12 m/min, entraînée par le gaz vecteur. La vitesse est contrôlée en fonction de l’effet de nettoyage requis et doit être ajustée individuellement pour chaque application. Cela dépend de nombreux paramètres, comme le matériau des dépôts, l’épaisseur de la couche de dépôt et sa dureté.
Là où d’autres processus échouent lors du nettoyage des condensateurs au soufre en raison des dépôts granitiques, TubeMaster montre toute sa qualité. De grands clients des États du Golfe utilisent avec succès TubeMaster – en particulier la version automatisée TubeMaster AS – depuis plusieurs années.