浅谈硫化亚铁钝化清洗方法

《浅谈硫化亚铁钝化清洗方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈硫化亚铁钝化清洗方法陈红军(南京南炼宏泰技术开发有限公司)摘要：介绍了硫化亚铁的形成、自燃机理及预防硫化亚铁自燃的措施，介绍了硫化亚铁清洗方法屮的蒸汽吹扫、酸洗、碱洗、高PH溶剂清洗、多级氧化剂清洗、复合型硫化亚铁清洗剂清洗及气相钝化剂清洗等。关键词：硫化亚铁；自燃；清洗方法；环保；安全。1•引言炼油厂随着高含硫原料比例的提高，硫腐蚀日益严重。从原油蒸憾到二次加工，都会产生大量的FeS(H2S),使生产装置一直受硫腐蚀侵袭。在轻油部位，在设备钢材表面直接形成FeS等腐蚀产物；在觅油部位，FeS会同油垢--起附着在设备钢材的表面；在塔器的底部，FeS多以油泥

2、的混合物而存在。装置正常操作时这些腐蚀产物不会出现问题，在检修期间，FeS与空气中的氧接触能发生强氧化还原反应，并放出大量的热，从而发生自燃而引发火灾和爆炸事故，损坏设备；燃烧时产生的二氧化硫以及设备内的H2S等有毒气体很容易对检修人员造成人身伤害和环境污染。这些事故不仅会造成巨大的经济损失，同时还可能造成人员伤亡。所以，FeS的消除成了现代高含硫原油炼制设备停工检修的第一道必须的安全工序。2•硫化亚铁的形成硫在石油屮的存在形态有：元素硫、硫化氢、硫醇、硫醯、二硫醸、环硫醸、噬吩、多硫化物等类型。这些元素或化合物按性质划分，人致可分成活性硫和非活性硫两大类。2

3、.1活性硫包括元素硫(S)、硫化氢(H?S)、硫醇(RSH)等。其特点是可以和金屈直接反应生成金属硫化物。在200°C以上，硫化氢和硫醇均可和铁直接反应生成FeS。在350-400°C下,元素硫也很容易与铁肓接化合牛成FeSoH2S+Fe-FeS+H?f(l)RCH2CH2SH+Fe-RCHCH2+FeS+H2t(2)2.2非活性硫包括硫瞇、二硫醸、环硫醯、囈吩、多硫化物等。其特点是不能直接和铁发生反应，而是受热后发牛分解，牛成活性硫，这些活性硫按上述规律和铁发牛反应。在工艺系统内，只耍有硫的存在，必然会产生硫化亚铁，它受介质的温度、流速、硫含量、硫的存在形式

4、的影响⑴。现在装置的生产，高含硫、大负荷、长周期，所以硫化亚铁在系统内的藏量必然很高。3.硫化亚铁的自然机理随着设备使用时间的增加，所生成的FeS也会随之增多，这些FeS具有很高的自燃性，一旦它与空气接触就迅速引发如下氧化放热过程［气4FeS+3O2-2Fe2O3+4S+Q（4）4FeS+7O2-2Fe2O3+4SO2+Q（5）如果反应产生的热量（Q）不能及时散失，造成硫化亚铁及周围介质温度升高，可引起硫化亚铁或其周围燃点低的可燃物燃烧，从而导致火灾爆炸事故的发生。4.预防FeS自燃的措施化工装置中的硫化亚铁自燃，主要是检修过程中打开设备时，附着于设备表面的硫

5、化亚铁油垢与空气接触，硫化亚铁和氧气发牛化学反应，产生自燃。目前工业上防止硫化亚铁自燃的方法主要要以下3种⑶：1）隔离法：即防止硫化亚铁与空气中的氧气接触，如用氮气保护、水封保护等。隔离法适用于在线保护，但在检修过程中很难有效防止硫化亚铁的自燃。2）钝化法：用钝化剂进行设备处理，将易自燃的硫化亚铁转变为较稳定的化合物。纯粹的钝化法成木较高，且油垢的存在使得硫化亚铁不能完全从设备上除去。3）清洗法：将硫化亚铁从设备上清除，如对设备进行机械清洗、化学清洗等。清洗法包括物理清洗和化学清洗。物理清洗主要是利用特殊机械清洗设备表面垢层，化学清洗通常有碱洗、酸洗、有机溶剂

6、清洗，以及根据不同结垢采用的表面活性剂与碱、有机溶剂等组成的混合化学清洗溶液的清洗。常用的钝化清洗方法主要由：蒸汽吹扫、酸洗、碱洗、高PH溶剂、多级氧化剂清洗等，但都存在不足W为了提高清洗效果、降低成本和减少二次污染,复合型硫化亚铁清洗剂得到普遍应用，成为n前化工设备上广泛采用的化学清洗方法。随着技术的进步，气相钝化剂清洗技术将成为满足环保、安全等要求的新型高效硫化亚铁清洗方法。5.常用硫化亚铁钝化清洗方法简介5.1蒸汽吹扫蒸汽吹扫的特点是费用低、无腐蚀，但是清洗耗时长、清洗效果不理想，而II对部分H2S含量较高的部位吹扫时会有人量的H?S散布在空气中，严重影

7、响环境。蒸汽吹扫是应用最早的硫化亚铁清洗方法，但是效果差，目前主要用于其他清洗方法的前期处理，减轻清洗剂的负荷，提高清洗剂的利用率，缩短清洗时间。5.2酸洗酸洗分为无机酸洗及有机酸洗。1）无机酸洗清洗FeS采用的无机酸有盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、氢氟酸等。酸洗时不可避免的会产生H2S气体，H?S气体不但有恶臭味，而且有毒、易燃易爆，严重威胁检修人员的生命安全，也会对环境造成污染。H?S溶解于清洗液也会形成氢硫酸，其腐蚀性很强，因其引发的设备腐蚀事故时有发生。2）有机酸洗清洗FeS采用的有机酸一般为：柠檬酸、甲酸、乙酸、疑基乙酸、丁二酸、葡萄糖酸及其盐类、聚环氧琥

8、珀酸、EDTA-2Na等。在有机酸清洗