再生硫黄回収装置
【課題】 硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置において、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄が再融解されてなる融解硫黄を貯留する融解硫黄貯留器内で、融解硫黄が加熱されて融解硫黄に含まれる不純物を排気ガスとして排気するときに、融解硫黄貯留器内が、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止し、融解硫黄貯留器の内壁面が腐食するのを防止することができる再生硫黄回収装置を提供する。
【解決手段】 融解硫黄貯留器２０が貯留器加熱手段２１によって加熱されることにより、融解硫黄に含まれる水分、硫化水素などが気体となって排気配管４１を介して外部に排気される。このとき、気体供給手段５１は、融解硫黄貯留器２０内に供給した不活性気体が、排気配管４１を介して外部に流れるように不活性気体を供給する。
【解決手段】 融解硫黄貯留器２０が貯留器加熱手段２１によって加熱されることにより、融解硫黄に含まれる水分、硫化水素などが気体となって排気配管４１を介して外部に排気される。このとき、気体供給手段５１は、融解硫黄貯留器２０内に供給した不活性気体が、排気配管４１を介して外部に流れるように不活性気体を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体状の硫黄を液体状態で回収する硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素化脱硫装置や合成ガス製造装置において副生物として生成される硫化水素ガスから気体状の硫黄を生成し、この気体状の硫黄を冷却して凝縮させて液体状の硫黄にするとともに不純物を除去する硫黄洗浄器を有する硫黄回収設備が実用化されている。このような硫黄回収設備は、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解して、再利用可能な再生硫黄として回収する再生硫黄回収装置を備えている。図３は、従来技術における再生硫黄回収装置２００の構成を示す図である。
【０００３】
硫黄回収設備２０１は、再生硫黄回収装置２００と、硫黄ガス生成装置（不図示）と、硫黄洗浄器２１０と、硫黄回収タンク（不図示）とを有する。硫黄ガス生成装置は、原料である硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガスを燃焼して二酸化硫黄（ＳＯ２）を生成し、Ｈ２ＳとＳＯ２とを反応させて気体状の硫黄（硫黄ガス）を生成する装置である。
【０００４】
硫黄洗浄器２１０および硫黄回収タンクは、硫黄ガス生成装置で生成した硫黄ガスを液体状態で回収するものである。硫黄洗浄器２１０内は、洗浄器加熱手段２１１によって硫黄の固化温度よりわずかに高い温度（たとえば、１３０〜１５０℃）に調整されており、硫黄ガス供給配管バルブ２１２が開放されて硫黄ガス供給配管２１３から硫黄洗浄器２１０内に流入した硫黄ガスは、液滴となる。このとき、硫黄洗浄器２１０において硫黄の液滴を吸着剤に接触させて液滴中に含まれる不純物（塩素、アンモニアなど）を吸着除去し、凝縮されて液体となった液体状の硫黄（液状硫黄）が、排出配管バルブ２１４が開放されて液状硫黄排出配管２１５を流過して排出される。このようにして硫黄洗浄器２１０から排出された液状硫黄は、硫黄回収タンクに回収するようになっている。
【０００５】
再生硫黄回収装置２００は、硫黄洗浄器２１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解して、再利用可能な再生硫黄として回収する装置である。再生硫黄回収装置２００は、スチーム供給手段２１８と、融解硫黄貯留器２２０と、再生硫黄回収タンク２３０とを含んで構成される。
【０００６】
スチーム供給手段２１８は、スチーム供給配管バルブ２１６が開放されることによってスチーム供給配管２１７を介して、１５０℃程度のスチームを硫黄洗浄器２１０内に供給し、硫黄洗浄器２１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させる。このようにして融解された硫黄（融解硫黄）は、流過配管バルブ２２２が開放されることによって融解硫黄流過配管２２３内を流過し、融解硫黄貯留器２２０によって回収されて貯留される。融解硫黄貯留器２２０に貯留された融解硫黄には、スチーム供給手段２１８によってスチームが供給されたことに由来する水分が多く含まれるが、貯留器加熱手段２２１が融解硫黄貯留器２２０を加熱すると、融解硫黄に含まれる水分が水蒸気となり、硫化水素などの排気ガスとともに、排気配管２４１を介して外部に排気され、排気除害装置２４０で除害処理される。このようにして水分が除去された硫黄は、再生硫黄として、回収配管バルブ２３１が開放されることによって再生硫黄回収配管２３２を流過し、再生硫黄回収タンク２３０に回収される。このとき、排気配管バルブ２４２は開放された状態であり、融解硫黄貯留器２２０は、排気配管２４１を介して外部と連通状態である。
【０００７】
このように、回収配管バルブ２３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収タンク２３０に回収されているとき、外部気体である空気が排気配管２４１を介して融解硫黄貯留器２２０内に進入する場合がある。空気が融解硫黄貯留器２２０内に進入すると、融解硫黄貯留器２２０内は、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気となり、これによって、ステンレス鋼などの金属からなる融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食する場合がある。
【０００８】
特許文献１〜３には、硫化水素などの硫化物を含む雰囲気下において、優れた耐食性を示すマルテンサイト系ステンレス鋼に関する技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１００２３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８６９７号公報
【特許文献３】特表ＷＯ２００４／０５７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に開示されるマルテンサイト系ステンレス鋼を、融解硫黄貯留器２２０を構成する材料として適用することによって、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気となる融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食されるのを抑制することができるが、その効果は十分であるとは言えず、根本的な解決には至らない。
【００１１】
融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食される原因について鋭意検討した結果、排気配管２４１を介して融解硫黄貯留器２２０内に進入してくる空気が腐食の原因であることがわかった。つまり、硫化水素および水蒸気を含む雰囲気である融解硫黄貯留器２２０内に、空気が混入することによって融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食することが明らかとなった。
【００１２】
したがって本発明の目的は、硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置において、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄が再融解され、さらに加熱されてなる再生硫黄が、融解硫黄貯留器から排出されるときに、融解硫黄貯留器内が、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止し、融解硫黄貯留器の内壁面が腐食するのを防止することができる再生硫黄回収装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、気体状の硫黄を冷却して凝縮させて液体状の硫黄にするとともに不純物を除去する硫黄洗浄器を有する硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置であって、
前記硫黄洗浄器内にスチームを供給して、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させるスチーム供給手段と、
前記スチーム供給手段によって融解された硫黄を回収して貯留する融解硫黄貯留器と、
前記融解硫黄貯留器を加熱する貯留器加熱手段と、
前記貯留器加熱手段によって加熱されたときに融解硫黄貯留器内に発生する排気気体を外部に導く排気配管と、
前記融解硫黄貯留器内に不活性気体を供給する気体供給手段とを含んで構成され、
前記気体供給手段は、前記融解硫黄貯留器に貯留された融解硫黄が融解硫黄貯留器から排出されるときに、前記融解硫黄貯留器内に供給した不活性気体が、前記排気配管を介して外部に流れるように不活性気体を供給することを特徴とする再生硫黄回収装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スチーム供給手段は、硫黄洗浄器内にスチームを供給して、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させる。このようにして融解された硫黄は、融解硫黄貯留器によって回収されて貯留される。そして、融解硫黄貯留器が貯留器加熱手段によって加熱されることにより、融解硫黄に含まれる水分、硫化水素などが気体となって排気配管を介して外部に排気される。このとき、気体供給手段は、融解硫黄貯留器内に供給した不活性気体が、排気配管を介して外部に流れるように不活性気体を供給する。
【００１５】
そのため、融解硫黄貯留器内から外部に向かって排気配管内を流れる不活性気体の流れによって、外部気体である空気が、排気配管を介して融解硫黄貯留器内に進入するのを防止することができる。したがって、融解硫黄貯留器内が、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止することができ、融解硫黄貯留器の内壁面が腐食するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態である再生硫黄回収装置１００の構成を示す図である。再生硫黄回収装置１００は、硫黄回収設備１に備えられる装置である。硫黄回収設備１は、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガスから気体状の硫黄（硫黄ガス）を生成し、この硫黄ガスを液体状の硫黄（液状硫黄）にして回収する設備である。
【００１７】
硫黄回収設備１は、再生硫黄回収装置１００と、硫黄ガス生成装置（不図示）と、硫黄洗浄器１０と、硫黄回収タンク（不図示）とを有する。硫黄ガス生成装置は、原料であるＨ２Ｓガスを燃焼して二酸化硫黄（ＳＯ２）を生成し、Ｈ２ＳとＳＯ２とを反応させて硫黄ガスを生成する装置である。
【００１８】
硫黄洗浄器１０および硫黄回収タンクは、硫黄ガス生成装置で生成した硫黄ガスを液体状態で回収するものである。硫黄洗浄器１０内は、洗浄器加熱手段１１によって硫黄の固化温度よりわずかに高い温度（たとえば、１３０〜１５０℃）に調整されており、硫黄ガス供給配管バルブ１２が開放されて硫黄ガス供給配管１３から硫黄洗浄器１０内に流入した硫黄ガスは、液滴となる。このとき、硫黄洗浄器１０において硫黄の液滴を吸着剤に接触させて、液滴中に含まれる不純物（塩素、アンモニアなど）を吸着除去し、凝縮されて液体となった液状硫黄が、排出配管バルブ１４が開放されて液状硫黄排出配管１５を流過して排出される。このようにして硫黄洗浄器１０から排出された液状硫黄は、硫黄回収タンクに回収するようになっている。
【００１９】
再生硫黄回収装置１００は、硫黄洗浄器１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解して、再利用可能な再生硫黄として回収する装置である。再生硫黄回収装置１００は、スチーム供給手段１８と、融解硫黄貯留器２０と、再生硫黄回収タンク３０と、排気除害装置４０と、外気混入防止装置５０とを含んで構成される。
【００２０】
スチーム供給手段１８は、スチーム供給配管バルブ１６が開放されることによってスチーム供給配管１７を介して、１５０℃程度のスチームを硫黄洗浄器１０内に供給し、硫黄洗浄器１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させる手段である。
【００２１】
融解硫黄貯留器２０は、スチーム供給手段１８によって硫黄洗浄器１０内で融解された硫黄（融解硫黄）を回収して貯留するものであり、ステンレス鋼などの金属からなる。硫黄洗浄器１０と融解硫黄貯留器２０とは、融解硫黄流過配管２３によって接続されており、流過配管バルブ２２の開閉によって、連通状態と非連通状態とを切替え可能になっている。また、融解硫黄貯留器２０には、貯留器加熱手段２１と、排気除害装置４０と、外気混入防止装置５０とが付設されている。融解硫黄貯留器２０内に貯留される融解硫黄には、スチーム供給手段１８によってスチームが供給されたことに由来する水分が多く含まれるが、貯留器加熱手段２１が融解硫黄貯留器２０を加熱すると、融解硫黄に含まれる水分が水蒸気となり、Ｈ２Ｓガスなどの排気ガスとともに、排気配管４１を介して外部に排気され、排気除害装置４０で除害処理される。
【００２２】
外気混入防止装置５０は、気体供給手段５１と、気体供給配管バルブ５２と、流量計５３と、気体供給配管５４とを含んで構成される。気体供給手段５１は、気体供給配管バルブ５２が開放されたときに、窒素（Ｎ２）やアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを、気体供給配管５４を介して融解硫黄貯留器２０内に供給する手段である。そして、気体供給手段５１は、融解硫黄貯留器２０内に供給した不活性ガスが、排気配管４１を介して外部に流れるように不活性ガスを供給するように構成されている。
【００２３】
これによって、後述する回収配管バルブ３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収タンク３０に回収されているとき、融解硫黄貯留器２０内から外部に向かって排気配管４１内を流れる不活性ガスの流れによって、外部気体である空気が、排気配管４１を介して融解硫黄貯留器２０内に進入するのを防止することができる。また、流量計５３は、気体供給手段５１が供給する不活性ガスの供給流量を調整する。
【００２４】
再生硫黄回収タンク３０は、融解硫黄貯留器２０内に貯留される融解硫黄が貯留器加熱手段２１によって加熱されて水分が除去された硫黄を、再生硫黄として回収して貯留するタンクである。融解硫黄貯留器２０と再生硫黄回収タンク３０とは、再生硫黄回収配管３２によって接続されており、回収配管バルブ３１の開閉によって、連通状態と非連通状態とを切替え可能になっている。なお、回収配管バルブ３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収配管３２を流過して再生硫黄回収タンク３０に回収されているとき、排気配管バルブ４２は開放された状態であり、融解硫黄貯留器２０は、排気配管４１を介して外部と連通状態である。
【００２５】
また、再生硫黄回収装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などによって実現される制御手段（不図示）を有している。制御手段は、硫黄ガス供給配管バルブ１２、排出配管バルブ１４、スチーム供給配管バルブ１６、流過配管バルブ２２、回収配管バルブ３１、排気配管バルブ４２などの開閉動作を制御するとともに、スチーム供給手段１８、貯留器加熱手段２１、気体供給手段５１などの各手段の動作を制御する。
【００２６】
図２は、再生硫黄回収装置１００における再生硫黄回収方法の流れを示すフローチャートである。硫黄洗浄器１０内で硫黄ガスが液状硫黄に凝縮され、その液状硫黄が硫黄回収タンクに回収された状態であり、硫黄洗浄器１０内に液状硫黄がない状態で再生硫黄の回収が開始される。このとき、制御手段は、気体供給配管バルブ５２を開放させるとともに、気体供給手段５１を制御して不活性ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給させる。それと同時に、制御手段は、排気配管バルブ４２を開放させて、融解硫黄貯留器２０と外部とが排気配管４１を介して連通状態になるようにする。制御手段は、気体供給手段５１を制御して、融解硫黄貯留器２０内に供給した不活性ガスが、排気配管４１を介して外部に流れるように不活性ガスを供給させる。再生硫黄回収装置１００に付設されるその他の開閉バルブは、閉鎖状態である。
【００２７】
まず、ステップｓ１では、制御手段は、流過配管バルブ２２を開放させて、硫黄洗浄器１０と融解硫黄貯留器２０とが融解硫黄流過配管２３を介して連通状態になるようにする。次に、ステップｓ２では、制御手段は、スチーム供給配管バルブ１６を開放させるとともに、スチーム供給手段１８を制御して１５０℃程度のスチームを硫黄洗浄器１０内に供給させる。これによって、硫黄洗浄器１０の内壁面に付着した固体状の硫黄が融解されて融解硫黄となり、この融解硫黄が融解硫黄流過配管２３内を流過し、融解硫黄貯留器２０によって回収されて貯留される。
【００２８】
次に、ステップｓ３では、制御手段は、融解硫黄貯留器２０内への融解硫黄の流入が完了したか否かを判断する。この判断には、たとえば、硫黄洗浄器１０内の液面高さを液面計などによって測定し、その測定結果に基づいて判断するように構成すればよい。融解硫黄貯留器２０内への融解硫黄の流入が完了したと判断した場合には、ステップｓ４に進む。ステップｓ４では、制御手段は、流過配管バルブ２２を閉鎖させて、硫黄洗浄器１０と融解硫黄貯留器２０とが非連通状態になるようにする。
【００２９】
次に、ステップｓ５では、制御手段は、貯留器加熱手段２１を制御して、融解硫黄貯留器２０を１３０〜１５０℃程度に加熱させる。これによって、融解硫黄貯留器２０に貯留された融解硫黄に含まれる水分が水蒸気となり、Ｈ２Ｓガスなどの排気ガスとともに、排気配管４１を介して外部に排気される。
【００３０】
次に、ステップｓ６では、制御手段は、融解硫黄に含まれる水分が所定の量以下になったか否かを判断する。この判断には、たとえば、融解硫黄貯留器２０内の水分量を水分測定装置などによって測定し、その測定結果に基づいて判断するように構成することや、貯留器加熱手段２１による加熱開始から所定の時間経過したかを判断するように構成すればよい。融解硫黄に含まれる水分が所定の量以下になったと判断した場合にはステップｓ７に進み、所定の量以下になっていないと判断した場合にはステップｓ５に戻る。
【００３１】
ステップｓ７では、制御手段は、回収配管バルブ３１を開放させて、融解硫黄貯留器２０と再生硫黄回収タンク３０とが再生硫黄回収配管３２を介して連通状態になるようにする。これによって、水分が除去された融解硫黄である再生硫黄が、再生硫黄回収タンク３０内に回収されて貯留される。このとき、気体供給手段５１によって融解硫黄貯留器２０内に供給している不活性ガスが、排気配管４１を介して外部に流れているので、外部気体である空気が、排気配管４１を介して融解硫黄貯留器２０内に進入するのが防止される。
【００３２】
次に、ステップｓ８では、制御手段は、再生硫黄回収タンク３０内への再生硫黄の流入が完了したか否かを判断する。この判断には、たとえば、融解硫黄貯留器２０内の液面高さを液面計などによって測定し、その測定結果に基づいて判断するように構成すればよい。再生硫黄回収タンク３０内への再生硫黄の流入が完了したと判断した場合には、ステップｓ９に進む。
【００３３】
ステップｓ９では、制御手段は、回収配管バルブ３１を閉鎖させて、融解硫黄貯留器２０と再生硫黄回収タンク３０との間を非連通状態にさせる。次に、ステップｓ１０では、制御手段は、貯留器加熱手段２１を制御して、融解硫黄貯留器２０に対する加熱を停止させて、再生硫黄回収動作を終了させる。
【００３４】
以上のように、再生硫黄回収装置１００においては、回収配管バルブ３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収タンク３０に回収されているとき、気体供給手段５１が不活性ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給する。これによって、融解硫黄貯留器２０内から外部に向かって排気配管４１内を流れる不活性ガスの流れによって、外部気体である空気が排気配管４１を介して融解硫黄貯留器２０内に進入するのを防止し、融解硫黄貯留器２０内が、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガス、水蒸気および空気が含まれた雰囲気となるのが防止される。
【００３５】
次に、気体供給手段５１が不活性ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給することによる、ステンレス鋼からなる融解硫黄貯留器２０の腐食に対する影響を確認する実験を行った。
【００３６】
（実験１）
ＪＩＳ Ｇ０５７６「ステンレス鋼の応力腐食割れ試験方法」に準じて応力を負荷した状態の５種類のＵベンド形状の金属片Ｍ１〜Ｍ５を、内容積１．５Ｌの容器内に静置し、その容器内に純水を７００ｍｌ入れた。そして、常温（２５℃）にて、Ｎ２ガスおよびＨ２Ｓガスをバブリングさせて純水中にＨ２Ｓを飽和させ、１週間放置した。その後、容器から取り出して乾燥させた金属片Ｍ１〜Ｍ５について、腐食速度および外観変化を評価した。
【００３７】
（実験２）
Ｎ２ガスを空気に変更した以外は実験１と同様にして、金属片Ｍ１〜Ｍ５について、腐食速度および外観変化を評価した。
【００３８】
［評価項目］
＜腐食速度＞
各金属片Ｍ１〜Ｍ５の腐食減量［（実験前の質量）−（実験後の質量）］を測定し、その測定結果から腐食速度（ｍｍ／年）を算出した。
【００３９】
＜外観およびミクロ組織検査＞
各金属片Ｍ１〜Ｍ５の表面における外観腐食状態を拡大鏡（倍率１０倍）で、一方、ミクロ組織的な割れ状態を光学顕微鏡で観察し、評価した。以上の評価により腐食形態としては、応力腐食割れ（ＳＣＣ）、孔食、すき間腐食が発生しているか否かを観察し、腐食が発生していない場合を「○」とし、腐食が発生している場合を「×」とした。
【００４０】
なお、孔食とは、腐食が金属表面の局部だけに集中して起こり、腐食孔となったもののことである。そして、すき間腐食とは、Ｕベンド形状の金属片とＵベンド保持用のボルトナットとのすき間に発生する腐食のことである。
【００４１】
表１に、実験に使用した金属片Ｍ１〜Ｍ５の材質を示すとともに、評価結果を示す。Ｎ２ガスおよびＨ２Ｓガスをバブリングさせた純水中に金属片Ｍ１〜Ｍ５を浸漬させた実験１では、金属片Ｍ１〜Ｍ５のいずれにおいても腐食の発生はなかった。これに対して、空気およびＨ２Ｓガスをバブリングさせた純水中に金属片Ｍ１〜Ｍ５を浸漬させた実験２では、金属片Ｍ１表面にはＳＣＣおよび孔食が発生し、金属片Ｍ２，Ｍ４表面には孔食およびすき間腐食が発生した。
【００４２】
この実験結果より、Ｈ２Ｓ、水および空気が含まれた環境下では、金属表面が腐食することがわかる。そして、空気が含まれていないＨ２Ｓ、水およびＮ２が含まれた環境下では、金属表面が腐食するのが防止されることがわかり、空気が混入するのを防止することにより融解硫黄貯留器を構成する材料の選択幅を広げることができる。
【００４３】
【表１】
【００４４】
次に、前述した実験１，２で評価した金属片のうち、金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５を、硫黄回収設備の融解硫黄貯留器内の気相部に配置し、以下に示す実験を行った。なお、金属片Ｍ３，Ｍ５は、実験１，２のいずれにおいても腐食しなかった金属片である。
【００４５】
（実験３）
本発明の再生硫黄回収設装置１００を備える硫黄回収設備１を稼動させ、融解硫黄貯留器２０を貯留器加熱手段２１によって加熱している間は、気体供給手段５１によってＮ２ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給した。なお、硫黄回収設備１の稼動状況は、１１日間液状硫黄を回収し３日間再生硫黄を回収するのを１サイクルとし、４サイクル（５６日間）稼動させた。つまり、融解硫黄貯留器２０を貯留器加熱手段２１によって加熱したのは、合計１２日間ということである。
【００４６】
硫黄回収設備１の稼動を終了させた後、融解硫黄貯留器２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５を取り出し、各金属片の腐食度および腐食状態を評価した。なお、腐食度は、各金属片の腐食減量［（実験前の質量）−（実験後の質量）］を測定し、その測定結果から腐食度（ｇ／ｍ２・ｈｒ）を算出し、外観腐食状態やミクロ組織的な腐食状態を観察した。
【００４７】
（実験４）
従来技術の再生硫黄回収装置２００を備える硫黄回収設備２０１を稼動させ、融解硫黄貯留器２２０を貯留器加熱手段２２１によって加熱している間は、融解硫黄貯留器２２０と外部とが排気配管２４１を介して連通状態となっている。そのため、外部気体である空気が、排気配管２４１を介して融解硫黄貯留器２２０内に進入する場合がある。なお、硫黄回収設備２０１の稼動状況は、１１日間液状硫黄を回収し３日間再生硫黄を回収するのを１サイクルとし、６サイクル（８４日間）稼動させた。つまり、融解硫黄貯留器２２０を貯留器加熱手段２２１によって加熱したのは、合計１８日間ということである。
【００４８】
硫黄回収設備２０１の稼動を終了させた後、融解硫黄貯留器２２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５を取り出し、各金属片の表面における腐食度および腐食状態を、実験３と同様にして評価した。
【００４９】
表２に、実験に使用した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５の材質を示すとともに、評価結果を示す。再生硫黄回収装置１００の融解硫黄貯留器２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５に比べて、再生硫黄回収装置２００の融解硫黄貯留器２２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５は、その腐食度合いが大きかった。
【００５０】
この実験結果より、再生硫黄回収装置１００においては、融解硫黄貯留器２０を貯留器加熱手段２１によって加熱しているときに、気体供給手段５１によってＮ２ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給することによって、融解硫黄貯留器２０内がＨ２Ｓ、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止することができ、金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５が腐食するのを抑制することができることがわかる。
【００５１】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の一形態である再生硫黄回収装置１００の構成を示す図である。
【図２】再生硫黄回収装置１００における再生硫黄回収方法の流れを示すフローチャートである。
【図３】従来技術における再生硫黄回収装置２００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，２０１ 硫黄回収設備
１０，２１０ 硫黄洗浄器
１６，２１６ スチーム供給配管バルブ
１７，２１７ スチーム供給配管
１８，２１８ スチーム供給手段
２０，２２０ 融解硫黄貯留器
２１，２２１ 貯留器加熱手段
２２，２２２ 流過配管バルブ
２３，２２３ 融解硫黄流過配管
３０，２３０ 再生硫黄回収タンク
３１，２３１ 回収配管バルブ
３２，２３２ 再生硫黄回収配管
４０，２４０ 排気除害装置
４１，２４１ 排気配管
４２，２４２ 排気配管バルブ
５０ 外気混入防止装置
５１ 気体供給手段
５２ 気体供給配管バルブ
５３ 流量計
５４ 気体供給配管
１００，２００ 再生硫黄回収装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体状の硫黄を液体状態で回収する硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素化脱硫装置や合成ガス製造装置において副生物として生成される硫化水素ガスから気体状の硫黄を生成し、この気体状の硫黄を冷却して凝縮させて液体状の硫黄にするとともに不純物を除去する硫黄洗浄器を有する硫黄回収設備が実用化されている。このような硫黄回収設備は、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解して、再利用可能な再生硫黄として回収する再生硫黄回収装置を備えている。図３は、従来技術における再生硫黄回収装置２００の構成を示す図である。
【０００３】
硫黄回収設備２０１は、再生硫黄回収装置２００と、硫黄ガス生成装置（不図示）と、硫黄洗浄器２１０と、硫黄回収タンク（不図示）とを有する。硫黄ガス生成装置は、原料である硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガスを燃焼して二酸化硫黄（ＳＯ２）を生成し、Ｈ２ＳとＳＯ２とを反応させて気体状の硫黄（硫黄ガス）を生成する装置である。
【０００４】
硫黄洗浄器２１０および硫黄回収タンクは、硫黄ガス生成装置で生成した硫黄ガスを液体状態で回収するものである。硫黄洗浄器２１０内は、洗浄器加熱手段２１１によって硫黄の固化温度よりわずかに高い温度（たとえば、１３０〜１５０℃）に調整されており、硫黄ガス供給配管バルブ２１２が開放されて硫黄ガス供給配管２１３から硫黄洗浄器２１０内に流入した硫黄ガスは、液滴となる。このとき、硫黄洗浄器２１０において硫黄の液滴を吸着剤に接触させて液滴中に含まれる不純物（塩素、アンモニアなど）を吸着除去し、凝縮されて液体となった液体状の硫黄（液状硫黄）が、排出配管バルブ２１４が開放されて液状硫黄排出配管２１５を流過して排出される。このようにして硫黄洗浄器２１０から排出された液状硫黄は、硫黄回収タンクに回収するようになっている。
【０００５】
再生硫黄回収装置２００は、硫黄洗浄器２１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解して、再利用可能な再生硫黄として回収する装置である。再生硫黄回収装置２００は、スチーム供給手段２１８と、融解硫黄貯留器２２０と、再生硫黄回収タンク２３０とを含んで構成される。
【０００６】
スチーム供給手段２１８は、スチーム供給配管バルブ２１６が開放されることによってスチーム供給配管２１７を介して、１５０℃程度のスチームを硫黄洗浄器２１０内に供給し、硫黄洗浄器２１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させる。このようにして融解された硫黄（融解硫黄）は、流過配管バルブ２２２が開放されることによって融解硫黄流過配管２２３内を流過し、融解硫黄貯留器２２０によって回収されて貯留される。融解硫黄貯留器２２０に貯留された融解硫黄には、スチーム供給手段２１８によってスチームが供給されたことに由来する水分が多く含まれるが、貯留器加熱手段２２１が融解硫黄貯留器２２０を加熱すると、融解硫黄に含まれる水分が水蒸気となり、硫化水素などの排気ガスとともに、排気配管２４１を介して外部に排気され、排気除害装置２４０で除害処理される。このようにして水分が除去された硫黄は、再生硫黄として、回収配管バルブ２３１が開放されることによって再生硫黄回収配管２３２を流過し、再生硫黄回収タンク２３０に回収される。このとき、排気配管バルブ２４２は開放された状態であり、融解硫黄貯留器２２０は、排気配管２４１を介して外部と連通状態である。
【０００７】
このように、回収配管バルブ２３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収タンク２３０に回収されているとき、外部気体である空気が排気配管２４１を介して融解硫黄貯留器２２０内に進入する場合がある。空気が融解硫黄貯留器２２０内に進入すると、融解硫黄貯留器２２０内は、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気となり、これによって、ステンレス鋼などの金属からなる融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食する場合がある。
【０００８】
特許文献１〜３には、硫化水素などの硫化物を含む雰囲気下において、優れた耐食性を示すマルテンサイト系ステンレス鋼に関する技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１００２３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７８６９７号公報
【特許文献３】特表ＷＯ２００４／０５７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜３に開示されるマルテンサイト系ステンレス鋼を、融解硫黄貯留器２２０を構成する材料として適用することによって、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気となる融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食されるのを抑制することができるが、その効果は十分であるとは言えず、根本的な解決には至らない。
【００１１】
融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食される原因について鋭意検討した結果、排気配管２４１を介して融解硫黄貯留器２２０内に進入してくる空気が腐食の原因であることがわかった。つまり、硫化水素および水蒸気を含む雰囲気である融解硫黄貯留器２２０内に、空気が混入することによって融解硫黄貯留器２２０の内壁面が腐食することが明らかとなった。
【００１２】
したがって本発明の目的は、硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置において、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄が再融解され、さらに加熱されてなる再生硫黄が、融解硫黄貯留器から排出されるときに、融解硫黄貯留器内が、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止し、融解硫黄貯留器の内壁面が腐食するのを防止することができる再生硫黄回収装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、気体状の硫黄を冷却して凝縮させて液体状の硫黄にするとともに不純物を除去する硫黄洗浄器を有する硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置であって、
前記硫黄洗浄器内にスチームを供給して、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させるスチーム供給手段と、
前記スチーム供給手段によって融解された硫黄を回収して貯留する融解硫黄貯留器と、
前記融解硫黄貯留器を加熱する貯留器加熱手段と、
前記貯留器加熱手段によって加熱されたときに融解硫黄貯留器内に発生する排気気体を外部に導く排気配管と、
前記融解硫黄貯留器内に不活性気体を供給する気体供給手段とを含んで構成され、
前記気体供給手段は、前記融解硫黄貯留器に貯留された融解硫黄が融解硫黄貯留器から排出されるときに、前記融解硫黄貯留器内に供給した不活性気体が、前記排気配管を介して外部に流れるように不活性気体を供給することを特徴とする再生硫黄回収装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スチーム供給手段は、硫黄洗浄器内にスチームを供給して、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させる。このようにして融解された硫黄は、融解硫黄貯留器によって回収されて貯留される。そして、融解硫黄貯留器が貯留器加熱手段によって加熱されることにより、融解硫黄に含まれる水分、硫化水素などが気体となって排気配管を介して外部に排気される。このとき、気体供給手段は、融解硫黄貯留器内に供給した不活性気体が、排気配管を介して外部に流れるように不活性気体を供給する。
【００１５】
そのため、融解硫黄貯留器内から外部に向かって排気配管内を流れる不活性気体の流れによって、外部気体である空気が、排気配管を介して融解硫黄貯留器内に進入するのを防止することができる。したがって、融解硫黄貯留器内が、硫化水素、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止することができ、融解硫黄貯留器の内壁面が腐食するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態である再生硫黄回収装置１００の構成を示す図である。再生硫黄回収装置１００は、硫黄回収設備１に備えられる装置である。硫黄回収設備１は、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガスから気体状の硫黄（硫黄ガス）を生成し、この硫黄ガスを液体状の硫黄（液状硫黄）にして回収する設備である。
【００１７】
硫黄回収設備１は、再生硫黄回収装置１００と、硫黄ガス生成装置（不図示）と、硫黄洗浄器１０と、硫黄回収タンク（不図示）とを有する。硫黄ガス生成装置は、原料であるＨ２Ｓガスを燃焼して二酸化硫黄（ＳＯ２）を生成し、Ｈ２ＳとＳＯ２とを反応させて硫黄ガスを生成する装置である。
【００１８】
硫黄洗浄器１０および硫黄回収タンクは、硫黄ガス生成装置で生成した硫黄ガスを液体状態で回収するものである。硫黄洗浄器１０内は、洗浄器加熱手段１１によって硫黄の固化温度よりわずかに高い温度（たとえば、１３０〜１５０℃）に調整されており、硫黄ガス供給配管バルブ１２が開放されて硫黄ガス供給配管１３から硫黄洗浄器１０内に流入した硫黄ガスは、液滴となる。このとき、硫黄洗浄器１０において硫黄の液滴を吸着剤に接触させて、液滴中に含まれる不純物（塩素、アンモニアなど）を吸着除去し、凝縮されて液体となった液状硫黄が、排出配管バルブ１４が開放されて液状硫黄排出配管１５を流過して排出される。このようにして硫黄洗浄器１０から排出された液状硫黄は、硫黄回収タンクに回収するようになっている。
【００１９】
再生硫黄回収装置１００は、硫黄洗浄器１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解して、再利用可能な再生硫黄として回収する装置である。再生硫黄回収装置１００は、スチーム供給手段１８と、融解硫黄貯留器２０と、再生硫黄回収タンク３０と、排気除害装置４０と、外気混入防止装置５０とを含んで構成される。
【００２０】
スチーム供給手段１８は、スチーム供給配管バルブ１６が開放されることによってスチーム供給配管１７を介して、１５０℃程度のスチームを硫黄洗浄器１０内に供給し、硫黄洗浄器１０の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させる手段である。
【００２１】
融解硫黄貯留器２０は、スチーム供給手段１８によって硫黄洗浄器１０内で融解された硫黄（融解硫黄）を回収して貯留するものであり、ステンレス鋼などの金属からなる。硫黄洗浄器１０と融解硫黄貯留器２０とは、融解硫黄流過配管２３によって接続されており、流過配管バルブ２２の開閉によって、連通状態と非連通状態とを切替え可能になっている。また、融解硫黄貯留器２０には、貯留器加熱手段２１と、排気除害装置４０と、外気混入防止装置５０とが付設されている。融解硫黄貯留器２０内に貯留される融解硫黄には、スチーム供給手段１８によってスチームが供給されたことに由来する水分が多く含まれるが、貯留器加熱手段２１が融解硫黄貯留器２０を加熱すると、融解硫黄に含まれる水分が水蒸気となり、Ｈ２Ｓガスなどの排気ガスとともに、排気配管４１を介して外部に排気され、排気除害装置４０で除害処理される。
【００２２】
外気混入防止装置５０は、気体供給手段５１と、気体供給配管バルブ５２と、流量計５３と、気体供給配管５４とを含んで構成される。気体供給手段５１は、気体供給配管バルブ５２が開放されたときに、窒素（Ｎ２）やアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを、気体供給配管５４を介して融解硫黄貯留器２０内に供給する手段である。そして、気体供給手段５１は、融解硫黄貯留器２０内に供給した不活性ガスが、排気配管４１を介して外部に流れるように不活性ガスを供給するように構成されている。
【００２３】
これによって、後述する回収配管バルブ３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収タンク３０に回収されているとき、融解硫黄貯留器２０内から外部に向かって排気配管４１内を流れる不活性ガスの流れによって、外部気体である空気が、排気配管４１を介して融解硫黄貯留器２０内に進入するのを防止することができる。また、流量計５３は、気体供給手段５１が供給する不活性ガスの供給流量を調整する。
【００２４】
再生硫黄回収タンク３０は、融解硫黄貯留器２０内に貯留される融解硫黄が貯留器加熱手段２１によって加熱されて水分が除去された硫黄を、再生硫黄として回収して貯留するタンクである。融解硫黄貯留器２０と再生硫黄回収タンク３０とは、再生硫黄回収配管３２によって接続されており、回収配管バルブ３１の開閉によって、連通状態と非連通状態とを切替え可能になっている。なお、回収配管バルブ３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収配管３２を流過して再生硫黄回収タンク３０に回収されているとき、排気配管バルブ４２は開放された状態であり、融解硫黄貯留器２０は、排気配管４１を介して外部と連通状態である。
【００２５】
また、再生硫黄回収装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などによって実現される制御手段（不図示）を有している。制御手段は、硫黄ガス供給配管バルブ１２、排出配管バルブ１４、スチーム供給配管バルブ１６、流過配管バルブ２２、回収配管バルブ３１、排気配管バルブ４２などの開閉動作を制御するとともに、スチーム供給手段１８、貯留器加熱手段２１、気体供給手段５１などの各手段の動作を制御する。
【００２６】
図２は、再生硫黄回収装置１００における再生硫黄回収方法の流れを示すフローチャートである。硫黄洗浄器１０内で硫黄ガスが液状硫黄に凝縮され、その液状硫黄が硫黄回収タンクに回収された状態であり、硫黄洗浄器１０内に液状硫黄がない状態で再生硫黄の回収が開始される。このとき、制御手段は、気体供給配管バルブ５２を開放させるとともに、気体供給手段５１を制御して不活性ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給させる。それと同時に、制御手段は、排気配管バルブ４２を開放させて、融解硫黄貯留器２０と外部とが排気配管４１を介して連通状態になるようにする。制御手段は、気体供給手段５１を制御して、融解硫黄貯留器２０内に供給した不活性ガスが、排気配管４１を介して外部に流れるように不活性ガスを供給させる。再生硫黄回収装置１００に付設されるその他の開閉バルブは、閉鎖状態である。
【００２７】
まず、ステップｓ１では、制御手段は、流過配管バルブ２２を開放させて、硫黄洗浄器１０と融解硫黄貯留器２０とが融解硫黄流過配管２３を介して連通状態になるようにする。次に、ステップｓ２では、制御手段は、スチーム供給配管バルブ１６を開放させるとともに、スチーム供給手段１８を制御して１５０℃程度のスチームを硫黄洗浄器１０内に供給させる。これによって、硫黄洗浄器１０の内壁面に付着した固体状の硫黄が融解されて融解硫黄となり、この融解硫黄が融解硫黄流過配管２３内を流過し、融解硫黄貯留器２０によって回収されて貯留される。
【００２８】
次に、ステップｓ３では、制御手段は、融解硫黄貯留器２０内への融解硫黄の流入が完了したか否かを判断する。この判断には、たとえば、硫黄洗浄器１０内の液面高さを液面計などによって測定し、その測定結果に基づいて判断するように構成すればよい。融解硫黄貯留器２０内への融解硫黄の流入が完了したと判断した場合には、ステップｓ４に進む。ステップｓ４では、制御手段は、流過配管バルブ２２を閉鎖させて、硫黄洗浄器１０と融解硫黄貯留器２０とが非連通状態になるようにする。
【００２９】
次に、ステップｓ５では、制御手段は、貯留器加熱手段２１を制御して、融解硫黄貯留器２０を１３０〜１５０℃程度に加熱させる。これによって、融解硫黄貯留器２０に貯留された融解硫黄に含まれる水分が水蒸気となり、Ｈ２Ｓガスなどの排気ガスとともに、排気配管４１を介して外部に排気される。
【００３０】
次に、ステップｓ６では、制御手段は、融解硫黄に含まれる水分が所定の量以下になったか否かを判断する。この判断には、たとえば、融解硫黄貯留器２０内の水分量を水分測定装置などによって測定し、その測定結果に基づいて判断するように構成することや、貯留器加熱手段２１による加熱開始から所定の時間経過したかを判断するように構成すればよい。融解硫黄に含まれる水分が所定の量以下になったと判断した場合にはステップｓ７に進み、所定の量以下になっていないと判断した場合にはステップｓ５に戻る。
【００３１】
ステップｓ７では、制御手段は、回収配管バルブ３１を開放させて、融解硫黄貯留器２０と再生硫黄回収タンク３０とが再生硫黄回収配管３２を介して連通状態になるようにする。これによって、水分が除去された融解硫黄である再生硫黄が、再生硫黄回収タンク３０内に回収されて貯留される。このとき、気体供給手段５１によって融解硫黄貯留器２０内に供給している不活性ガスが、排気配管４１を介して外部に流れているので、外部気体である空気が、排気配管４１を介して融解硫黄貯留器２０内に進入するのが防止される。
【００３２】
次に、ステップｓ８では、制御手段は、再生硫黄回収タンク３０内への再生硫黄の流入が完了したか否かを判断する。この判断には、たとえば、融解硫黄貯留器２０内の液面高さを液面計などによって測定し、その測定結果に基づいて判断するように構成すればよい。再生硫黄回収タンク３０内への再生硫黄の流入が完了したと判断した場合には、ステップｓ９に進む。
【００３３】
ステップｓ９では、制御手段は、回収配管バルブ３１を閉鎖させて、融解硫黄貯留器２０と再生硫黄回収タンク３０との間を非連通状態にさせる。次に、ステップｓ１０では、制御手段は、貯留器加熱手段２１を制御して、融解硫黄貯留器２０に対する加熱を停止させて、再生硫黄回収動作を終了させる。
【００３４】
以上のように、再生硫黄回収装置１００においては、回収配管バルブ３１が開放されて、再生硫黄が再生硫黄回収タンク３０に回収されているとき、気体供給手段５１が不活性ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給する。これによって、融解硫黄貯留器２０内から外部に向かって排気配管４１内を流れる不活性ガスの流れによって、外部気体である空気が排気配管４１を介して融解硫黄貯留器２０内に進入するのを防止し、融解硫黄貯留器２０内が、硫化水素（Ｈ２Ｓ）ガス、水蒸気および空気が含まれた雰囲気となるのが防止される。
【００３５】
次に、気体供給手段５１が不活性ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給することによる、ステンレス鋼からなる融解硫黄貯留器２０の腐食に対する影響を確認する実験を行った。
【００３６】
（実験１）
ＪＩＳ Ｇ０５７６「ステンレス鋼の応力腐食割れ試験方法」に準じて応力を負荷した状態の５種類のＵベンド形状の金属片Ｍ１〜Ｍ５を、内容積１．５Ｌの容器内に静置し、その容器内に純水を７００ｍｌ入れた。そして、常温（２５℃）にて、Ｎ２ガスおよびＨ２Ｓガスをバブリングさせて純水中にＨ２Ｓを飽和させ、１週間放置した。その後、容器から取り出して乾燥させた金属片Ｍ１〜Ｍ５について、腐食速度および外観変化を評価した。
【００３７】
（実験２）
Ｎ２ガスを空気に変更した以外は実験１と同様にして、金属片Ｍ１〜Ｍ５について、腐食速度および外観変化を評価した。
【００３８】
［評価項目］
＜腐食速度＞
各金属片Ｍ１〜Ｍ５の腐食減量［（実験前の質量）−（実験後の質量）］を測定し、その測定結果から腐食速度（ｍｍ／年）を算出した。
【００３９】
＜外観およびミクロ組織検査＞
各金属片Ｍ１〜Ｍ５の表面における外観腐食状態を拡大鏡（倍率１０倍）で、一方、ミクロ組織的な割れ状態を光学顕微鏡で観察し、評価した。以上の評価により腐食形態としては、応力腐食割れ（ＳＣＣ）、孔食、すき間腐食が発生しているか否かを観察し、腐食が発生していない場合を「○」とし、腐食が発生している場合を「×」とした。
【００４０】
なお、孔食とは、腐食が金属表面の局部だけに集中して起こり、腐食孔となったもののことである。そして、すき間腐食とは、Ｕベンド形状の金属片とＵベンド保持用のボルトナットとのすき間に発生する腐食のことである。
【００４１】
表１に、実験に使用した金属片Ｍ１〜Ｍ５の材質を示すとともに、評価結果を示す。Ｎ２ガスおよびＨ２Ｓガスをバブリングさせた純水中に金属片Ｍ１〜Ｍ５を浸漬させた実験１では、金属片Ｍ１〜Ｍ５のいずれにおいても腐食の発生はなかった。これに対して、空気およびＨ２Ｓガスをバブリングさせた純水中に金属片Ｍ１〜Ｍ５を浸漬させた実験２では、金属片Ｍ１表面にはＳＣＣおよび孔食が発生し、金属片Ｍ２，Ｍ４表面には孔食およびすき間腐食が発生した。
【００４２】
この実験結果より、Ｈ２Ｓ、水および空気が含まれた環境下では、金属表面が腐食することがわかる。そして、空気が含まれていないＨ２Ｓ、水およびＮ２が含まれた環境下では、金属表面が腐食するのが防止されることがわかり、空気が混入するのを防止することにより融解硫黄貯留器を構成する材料の選択幅を広げることができる。
【００４３】
【表１】
【００４４】
次に、前述した実験１，２で評価した金属片のうち、金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５を、硫黄回収設備の融解硫黄貯留器内の気相部に配置し、以下に示す実験を行った。なお、金属片Ｍ３，Ｍ５は、実験１，２のいずれにおいても腐食しなかった金属片である。
【００４５】
（実験３）
本発明の再生硫黄回収設装置１００を備える硫黄回収設備１を稼動させ、融解硫黄貯留器２０を貯留器加熱手段２１によって加熱している間は、気体供給手段５１によってＮ２ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給した。なお、硫黄回収設備１の稼動状況は、１１日間液状硫黄を回収し３日間再生硫黄を回収するのを１サイクルとし、４サイクル（５６日間）稼動させた。つまり、融解硫黄貯留器２０を貯留器加熱手段２１によって加熱したのは、合計１２日間ということである。
【００４６】
硫黄回収設備１の稼動を終了させた後、融解硫黄貯留器２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５を取り出し、各金属片の腐食度および腐食状態を評価した。なお、腐食度は、各金属片の腐食減量［（実験前の質量）−（実験後の質量）］を測定し、その測定結果から腐食度（ｇ／ｍ２・ｈｒ）を算出し、外観腐食状態やミクロ組織的な腐食状態を観察した。
【００４７】
（実験４）
従来技術の再生硫黄回収装置２００を備える硫黄回収設備２０１を稼動させ、融解硫黄貯留器２２０を貯留器加熱手段２２１によって加熱している間は、融解硫黄貯留器２２０と外部とが排気配管２４１を介して連通状態となっている。そのため、外部気体である空気が、排気配管２４１を介して融解硫黄貯留器２２０内に進入する場合がある。なお、硫黄回収設備２０１の稼動状況は、１１日間液状硫黄を回収し３日間再生硫黄を回収するのを１サイクルとし、６サイクル（８４日間）稼動させた。つまり、融解硫黄貯留器２２０を貯留器加熱手段２２１によって加熱したのは、合計１８日間ということである。
【００４８】
硫黄回収設備２０１の稼動を終了させた後、融解硫黄貯留器２２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５を取り出し、各金属片の表面における腐食度および腐食状態を、実験３と同様にして評価した。
【００４９】
表２に、実験に使用した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５の材質を示すとともに、評価結果を示す。再生硫黄回収装置１００の融解硫黄貯留器２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５に比べて、再生硫黄回収装置２００の融解硫黄貯留器２２０内に配置した金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５は、その腐食度合いが大きかった。
【００５０】
この実験結果より、再生硫黄回収装置１００においては、融解硫黄貯留器２０を貯留器加熱手段２１によって加熱しているときに、気体供給手段５１によってＮ２ガスを融解硫黄貯留器２０内に供給することによって、融解硫黄貯留器２０内がＨ２Ｓ、水蒸気および空気が含まれた雰囲気になるのを防止することができ、金属片Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５が腐食するのを抑制することができることがわかる。
【００５１】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の一形態である再生硫黄回収装置１００の構成を示す図である。
【図２】再生硫黄回収装置１００における再生硫黄回収方法の流れを示すフローチャートである。
【図３】従来技術における再生硫黄回収装置２００の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１，２０１ 硫黄回収設備
１０，２１０ 硫黄洗浄器
１６，２１６ スチーム供給配管バルブ
１７，２１７ スチーム供給配管
１８，２１８ スチーム供給手段
２０，２２０ 融解硫黄貯留器
２１，２２１ 貯留器加熱手段
２２，２２２ 流過配管バルブ
２３，２２３ 融解硫黄流過配管
３０，２３０ 再生硫黄回収タンク
３１，２３１ 回収配管バルブ
３２，２３２ 再生硫黄回収配管
４０，２４０ 排気除害装置
４１，２４１ 排気配管
４２，２４２ 排気配管バルブ
５０ 外気混入防止装置
５１ 気体供給手段
５２ 気体供給配管バルブ
５３ 流量計
５４ 気体供給配管
１００，２００ 再生硫黄回収装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体状の硫黄を冷却して凝縮させて液体状の硫黄にするとともに不純物を除去する硫黄洗浄器を有する硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置であって、
前記硫黄洗浄器内にスチームを供給して、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させるスチーム供給手段と、
前記スチーム供給手段によって融解された硫黄を回収して貯留する融解硫黄貯留器と、
前記融解硫黄貯留器を加熱する貯留器加熱手段と、
前記貯留器加熱手段によって加熱されたときに融解硫黄貯留器内に発生する排気気体を外部に導く排気配管と、
前記融解硫黄貯留器内に不活性気体を供給する気体供給手段とを含んで構成され、
前記気体供給手段は、前記融解硫黄貯留器に貯留された融解硫黄が融解硫黄貯留器から排出されるときに、前記融解硫黄貯留器内に供給した不活性気体が、前記排気配管を介して外部に流れるように不活性気体を供給することを特徴とする再生硫黄回収装置。
【請求項１】
気体状の硫黄を冷却して凝縮させて液体状の硫黄にするとともに不純物を除去する硫黄洗浄器を有する硫黄回収設備に備えられる再生硫黄回収装置であって、
前記硫黄洗浄器内にスチームを供給して、硫黄洗浄器の内壁面に付着した固体状の硫黄を融解させるスチーム供給手段と、
前記スチーム供給手段によって融解された硫黄を回収して貯留する融解硫黄貯留器と、
前記融解硫黄貯留器を加熱する貯留器加熱手段と、
前記貯留器加熱手段によって加熱されたときに融解硫黄貯留器内に発生する排気気体を外部に導く排気配管と、
前記融解硫黄貯留器内に不活性気体を供給する気体供給手段とを含んで構成され、
前記気体供給手段は、前記融解硫黄貯留器に貯留された融解硫黄が融解硫黄貯留器から排出されるときに、前記融解硫黄貯留器内に供給した不活性気体が、前記排気配管を介して外部に流れるように不活性気体を供給することを特徴とする再生硫黄回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２３４８０６（Ｐ２００９−２３４８０６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７９３４５（Ｐ２００８−７９３４５）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
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