硫化亚铁的化学清洗
- 格式:pdf
- 大小:79.12 KB
- 文档页数:2
硫化亚铁自燃硫化亚铁自燃⒈装置停车后降温要缓慢,将系统温度降到常温;⒉在有条件,易产生硫化亚铁部位,能用水浸泡的用水浸泡。
具体理由你可以参考下面材料:⒈干燥硫化亚铁在干空气中的自燃温度一般为300-350℃,干燥的硫化亚铁自燃之前,硫化亚铁与空气在一定条件下发生的氧化反应,放出的反应热导致系统温度升高,虽不能发生自燃,但其自热性氧化反应为硫化亚铁自燃创造了条件。
硫化亚铁粒径变细以后,硫化亚铁的起始自热温度向低温移动呈降低趋势。
2. 少量水(硫化亚铁中含水20%以下)的引入会导致硫化亚铁的起始自热温度降至常温,从而使硫化亚铁在常温下也能发生自热和自燃。
但含水60%以上可以有效抑制硫化亚铁自热和自燃。
3. 在模拟蒸馏塔停工检修过程中,不同温度条件下开启人孔时,塔内硫化亚铁在饱和水蒸汽存在的条件下,随空气湿度增大,硫化亚铁的自热和自燃性能也逐渐增强。
4. 70℃饱和水蒸汽条件下,随空气流量的增大,硫化亚铁的自热性逐渐增强。
5. 油垢即使在常温下也表现出自热性,反应热导致系统温度缓慢升高,当温度大于200℃以后,因自燃使系统温度急剧升高。
6. 在70℃饱和水蒸汽、空气流量为0.48m/s,含10%污垢的硫化亚铁即使在100℃以下,氧化反应也能快速进行,所放出的氧化反应热导致体系温度迅速升高;温度升至120℃就出现了自燃。
检修中硫化亚铁自燃现象随着加工含硫原油的增加,越来越严重。
发生部位也多。
尤其是减压填料塔,减顶冷却器芯子,催化沉降器顶油气线,分馏塔顶油气分离罐,脱硫塔系统,污水汽提系统等。
让设备保持湿润状态是防止自燃的有效方法。
在停工前接上注水临时线,经常打水保持湿润即可保证不发生自燃。
另外,停工时用一种钝化剂清洗也是有效方法,但是成本要大一些。
检修时为保证本质安全,本人不主张充氮的方法。
1硫化亚铁自燃的机理及现象(1)硫化亚铁自燃的机理硫化亚铁及铁的其它硫化物在空气中受热或光照时,会发生如下反应:FeS+3/2O2=FeO+SO2+49KJ2FeO+1/2O2=Fe2O3+271KJFeS2+O2=FeS+SO2+222KJFe2S3+3/2O2=Fe2O3+3S+586KJ(2)硫化亚铁自燃的现象硫化亚铁自燃的过程中如没有一定的可燃物支持,将产生白色的SO2气体,常被误认为水蒸汽,伴有刺激性气味;同时放出大量的热。
1、硫化亚铁产生的原因(1)硫化亚铁是油品中的硫化物与装置金属内壁发生腐蚀作用的产物。
这些油品中的硫主要来自于原油,亦有部份源于原油加工过程中的添加剂。
硫在油品中的存在形态依据其对金属腐蚀性的不同,可分为活性硫和非活性硫。
活性硫包括单质活性硫(S)、硫化氢(H S)、硫醇(R—SH),其特点是可与金属直接反应成金属硫化物。
非活性硫包括硫醚、环硫醚、二硫醚、多硫化物等,其特点是不能直接和铁发生反应,而是受热后分解生成活性硫,再与铁或者铁的化合物生成硫化亚铁或者铁的其他硫化物。
在含硫原油的加工过程中,由于非活性硫不断向活性硫转变,使硫腐蚀非但存在于一次加工装置,也存在于二次加工装置,可以说,硫腐蚀贯通于炼油的全过程,原料油高含硫量造成装置的腐蚀情况严重,腐蚀产物一部份在腐蚀部位堆积,一部份随着物料流动向下游装置转移,形成大量的硫化亚铁及其他硫铁化合物,构成硫化亚铁自燃事故的危(wei)险。
(2)电化学腐蚀反应生成硫化亚铁,均匀地附着在设备及管道内壁。
Fe+ H S——→FeS+ H2 2Fe+ S——→FeS(3)大气腐蚀反应生成硫化亚铁装置由于长期停工,设备内构件长期暴露在空气中,会造成大气腐蚀,而生成铁锈。
铁锈由于不易彻底清除,在生产过程中就会与硫化氢作用生成硫化亚铁。
此反应较易进行,由于长期停工,防腐不善的装置更具有生成硫化亚铁的趋势。
(4)微生物腐蚀生成硫铁化物的另一种原因是微生物腐蚀,主要有硫酸盐还原菌(SRB)腐蚀。
这种方式主要发生在长期处于厌氧状态的储油罐罐底部位。
在此条件下,硫酸盐还原菌可将硫酸根离子还原为S2- ,S2-再与罐壁的Fe2+结合形成硫化亚铁。
SO2- 一+8H—→S2-+4H O4 2Fe2++S2- →FeSFe——→ Fe2++2e2、硫化亚铁的存在状态介质中硫含量越高,硫化亚铁腐蚀产物越多,但介质中仅为几mg/L硫含量的设备在打开时也会发生硫化亚铁的自燃现象。
这是由于微细的腐蚀产物硫化亚铁会随物料从上游不断地往下游转移,在速度相对较低的区域(如器内物料流速低的填料塔)很容易发生沉积,从而积聚一定量的硫化亚铁。
应用钝化清洗消除硫化亚铁隐患【摘要】硫化亚铁是造成设备腐蚀和生产事故的主要原因之一,因此针对硫化亚铁的清洗变得至关重要。
钝化清洗技术是消除硫化亚铁隐患的有效方法,其流程包括了解硫化亚铁的形成机理、钝化清洗的具体步骤和效果评估等。
钝化清洗能有效地将硫化亚铁清除,提高设备的使用寿命和安全性。
在进行钝化清洗时也需要注意事项,如选择合适的清洗剂和保护设备安全。
钝化清洗对消除硫化亚铁隐患至关重要,未来的发展趋势将更加注重清洗技术的高效性和环保性。
通过钝化清洗,可以有效减少硫化亚铁带来的潜在风险,为生产和设备的稳定运行提供有力保障。
【关键词】硫化亚铁、钝化清洗、消除隐患、形成机理、流程、步骤、效果评估、注意事项、重要性、发展趋势、总结。
1. 引言1.1 硫化亚铁的危害性硫化亚铁是一种常见的金属表面污染物,产生于金属表面和空气中的硫化氢等硫化物反应所形成。
硫化亚铁在工业生产和日常生活中广泛存在,其危害性不容忽视。
硫化亚铁会使金属表面呈现黑褐色或暗褐色,影响物体的美观性。
硫化亚铁具有腐蚀性,会破坏金属表面的保护层,导致金属材料的老化和损坏。
硫化亚铁还会散发难闻的臭味,影响周围环境和人们的健康。
硫化亚铁的存在还会影响金属材料的使用寿命和性能,使其耐久性和稳定性下降。
这不仅影响工业生产中金属制品的质量,也会增加维护和修复的成本,造成经济损失。
对硫化亚铁的危害性要有充分的认识,及时采取有效的措施进行清洗和处理,以保证金属材料的质量和使用效果。
钝化清洗是一种有效的方法,可以消除硫化亚铁隐患,延长金属材料的使用寿命。
1.2 钝化清洗的重要性钝化清洗是一项非常重要的工艺,在消除硫化亚铁隐患方面发挥着关键作用。
硫化亚铁是一种常见的金属腐蚀产物,不仅会对设备和管道造成损坏,还会对工作环境和人员的健康造成威胁。
对硫化亚铁进行钝化清洗是非常必要的。
钝化清洗可以有效地去除硫化亚铁,并防止其再次形成。
通过定期进行钝化清洗,可以保持设备和管道的良好状态,延长其使用寿命,减少维护成本。
硫化亚铁在炼厂设备检修中的危害作者:杨君基郭锋任栋来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第12期摘要:本文分析了炼油生产过程中硫化亚铁的主要产生途径及自燃机理,简单介绍了防止硫化亚铁产生和清洗的方法,提出了检维修中硫化亚铁自燃事故的预防措施。
关键词:硫化亚铁;自燃;预防措施0 前言在原油加工过程中,随着装置长周期运行,原油中的硫和硫化物对工艺管线、塔器和储罐设备的腐蚀也日益加重,其中比较常见的腐蚀产物硫化亚铁在检修维护中危害最大。
1 硫化亚铁产生途径及自燃机理1.1 硫化亚铁产生途径硫化亚铁(FeS)是黑褐色六方晶体,难溶于水,密度4.74g/cm3,熔点1193℃。
硫化亚铁产生的途径比较多,大致可归纳为以下几方面:1.2 硫化亚铁自燃机理硫化亚铁及铁的其他硫化物在空气中受热或光照时,会发生如下反应:FeS+3/2O2=FeO+SO2+Q2FeO+1/2O2=Fe2O3+QFeS2+O2=FeS+SO2+QFe2S3+3/2O2=Fe2O3+3S+Q根据燃烧理论,燃烧发生有3个基本条件,即:可燃物、助燃物、点火源。
容器硫化亚铁自燃必须在以上3 个条件具备的情况下才會发生,3个基本条件的形成过程如下:1.2.1 可燃物通常油品的沸点都比较低,且具有较高的挥发性。
在容器内,挥发出的蒸气不容易扩散出去,而是聚集在容器内,这样就为燃烧或爆炸储备了大量油气。
1.2.2 助燃物在设备检修过程中,当塔器等容器排液、放空泄压后,一般都会打开人孔,进行蒸汽处理或通风作业,这时氧气就会不断进入塔内,为燃烧或爆炸创造了条件。
1.2.3 点火源容器内硫化亚铁与空气接触,温度达到一定高度时,硫化亚铁易发生自燃,发生着火甚至闪爆。
2 预防硫化亚铁自燃事故的措施①做好设备防腐,防止硫化亚铁产生。
做好设备防腐,采用涂料保护、渗铝、化学镀、阴极保护等技术防止硫腐蚀;②对设备改进,增加内喷淋装置。
在储罐内的上部设置消防喷淋盘管。
XXX硫化亚铁钝化清洗方案2)不含有害物质,对环境无污染,符合环保要求;3)具有除臭功能,能够有效去除系统内的恶臭气味。
2、LQS-98硫化亚铁清洗钝化剂的机理是通过其含有的活性成分与硫化亚铁、硫化氢等物质反应,将其转化为不易挥发的化合物,从而达到清洗和钝化的效果。
同时,其还能够吸附和分解有机污染物,起到除臭的作用。
三、施工方案1、施工时间:计划在停工检修期间进行清洗钝化,预计需要7天时间。
2、清洗范围:对原料车间内的加氢精制、蒸馏、催化裂化、加氢裂化、焦化、气分、脱硫等装置进行清洗钝化。
3、施工流程:1)设备准备:对需要清洗的设备进行检查和准备,确保设备内无人员和其他杂物。
2)清洗剂配制:按照配比将LQS-98硫化亚铁清洗钝化剂与水混合,制成清洗液。
3)清洗操作:将清洗液注入设备内,通过循环泵将清洗液循环流动,清洗设备内的硫化亚铁和硫化氢等物质。
4)钝化操作:将钝化剂注入设备内,通过循环泵将钝化剂循环流动,将设备内的金属表面钝化,防止硫化亚铁再次生成。
5)排放处理:清洗液和钝化剂处理后需要进行排放处理,确保不对环境造成污染。
4、安全措施:在施工过程中,需要严格遵守安全操作规程,佩戴个人防护用品,确保施工人员的安全。
同时,施工现场需要设置警示标志,提醒其他人员注意安全。
LQS-98硫化亚铁清洗钝化剂是一种环保型清洗剂。
它不含有锰、铬等重金属离子,也没有毒害成分和杀生性物质。
此外,采用的清洗药剂易于生物降解(≥95%),对活性污泥安全,对环境无污染,对循环水处理系统也不会造成冲击,避免了传统药剂对循环水处理系统和活性污泥的负面影响。
此外,它具有良好的除油除臭效果,轻油乳化能力大于50g/L,克服了传统药剂去除有机油垢效果差及不能除臭的缺点。
使用方便,不需要改动工艺流程就可以进行单台设备清洗或系统清洗,清洗排污液无需二次处理可直接排入污水处理场,实现设备的清洗钝化一次完成。
此外,它的腐蚀率也很低,对碳钢设备腐蚀率小于2g/㎡.h,对不锈钢、铜设备无腐蚀,远低于清洗行业标准(HG/T2387-2007《工业清洗质量标准》)的6g/㎡.h。
防止硫化亚铁自燃指导细则为规范各单位在设备开盖后,落实防止硫化亚铁自燃的措施,防止检修期间发生硫化亚铁自燃事故,特制定如下指导细则:1总体要求1.1装置停工检修前,车间领导应组织工艺、设备、安全相关人员进行风险评价,制定停工方案时,编写防硫化亚铁自燃专篇,并在方案中明确防硫化亚铁自燃给水、给蒸汽的具体位置;对易发生硫化亚铁自燃的塔、容器、换热器、反应器、管线等设备进行监控,制定内外操防硫化亚铁自燃测温记录表,在停工检修前告知全体职工和施工人员。
1.2车间要对存在硫化亚铁设备严格进行化学清洗,检查验收。
1.3打开人孔前直至整个检修施工作业结束封人孔期间,应根据风险评估结果确定在存在硫化亚铁自燃的塔、容器等设备准备好消防水枪,且随时处于备用状态。
1.4对易发生硫化亚铁自燃的塔、容器,与其相连的蒸汽管线,不要求加盲板,但要求对关闭的蒸汽阀门挂禁动牌,并绑好铁丝。
1.5清理出的含有硫化亚铁铁锈的油泥等废弃物,要督促施工单位用塑料袋包装好扎紧袋口,集中堆放在临时专用堆放池,淋水保持湿润,并及时联系安全环保处环保管理人员办理相关手续,要求施工单位及时清走处理。
2填料塔(填料在检修期间不拆出塔外)防硫化亚铁自燃措施2.1准备工作:塔开人孔前,车间要在操作室准备塑料布、捆扎用铁丝,作为应急封人孔使用。
塔打开人孔后,在每段填料层上层抽出位置人孔须接临时喷淋器(机动处制定模版),否则塔各填料段必须备有消防水枪。
打水前要检查确认塔内人员、施工机具(电打磨机、电焊枪、照明器具)等撤离,开关箱已停电。
2.2打水流程要求:打水前检查各侧线塔壁阀是否关闭,打水时必须确保水从塔顶部往下淋,确保水能从上至下淋透填料。
2.3打水量:塔顶回流和消防竖管同时打水时,按正常运行最大量进行。
2.4打水时间:每天8:00打水30分钟,13:30打水30分钟,晚上收工后打水1.5小时。
(若与实际不符,由安全管理部门协调)2.5打水后事项:若塔内有施工作业,6时、11:30打水完毕,打开抽出塔壁阀(视作业层而定)将积液槽的水导出,防止水流向作业点;晚收工打水后不用打开壁阀,让积液槽的水一直往下浸泡填料。
硫化亚铁自燃事故的预防措施基于对已发生事故的调查分析及硫化亚铁自燃机理的研究现状,预防措施主要可分为以下方面:严格控制进罐油品的硫含量,从源头上降低事故隐患。
油品脱硫的方法很多,加氢脱硫是最常见的方法,此外还有氧化脱硫、生物脱硫等非加氢脱硫方法。
1、加氢脱硫加氢脱硫是在氢气存在下,经催化剂作用将油品中的有机硫化物转化为硫化氢而除去的方法。
该法所用催化剂通常为Co-Mo-AL203由于加氢装置投资大,操作费用高,操作条件苛刻,导致油品成本大幅上升。
因此,人们一直寻求更好的脱硫工艺。
2、氧化脱硫在强氧化剂作用下,极性较低的硫醚和噻吩类化合物被氧化生成极性较高的亚砜和砜类化合物。
与传统的加氢脱硫相比较,氧化脱硫法操作条件温和,工艺投资和操作费用低,能将油中硫化物以有机硫的形式脱除,减少了环境污染。
3、生物脱硫生物脱硫,又称生物催化剂脱硫,是一种在常温、常压下利用氧、厌氧菌去除在石油中含硫杂环化合物中硫的一种新技术。
在细菌中的酶可以有选择性地氧化硫原子进而分开键,经过需氧、厌氧菌分离的含硫化合物其烃类母体的燃烧性能并不受到影响。
4、硫化亚铁的清洗和钝化硫化亚铁具有较强的活性和被螯合能力,一般硫化亚铁高效钝化剂是由一种螯合剂加入适当比例的其它有效成分合成。
螯合:由一个简单正离子(称为中心离子)和几个中性分子和离子(配位体)结合而成的复杂离子(又称络离子),含有配离子的化合物。
这种配合物称为螯合物。
螯合物比一般配合物更稳定。
把能形成螯合物的配位体叫整合剂。
5、酸洗法酸洗法是通过泵把酸液输送到需要清洗的设备中,硫化亚铁与酸液反应生成H2S,溶解在酸液中,酸洗法潜在的困难是要除去H2S 气体,如果酸的浓度过高,将会导致酸洗法不能控制H2S的产生速度,从而有大量H2S产生,如果H2S不能有效安全地除去,将会引起爆炸,除此之外酸洗法对设备产生一定的腐蚀。
6、酸洗结合化学抑制剂法在酸洗的过程中对产生的采用加入氢氧化钠的方式处理。