硫化亚铁形成机理及防范
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200石油化工储运系统作为生产主装置的辅助装置,功能区别于常规的石油库或油品储运基地,具有生产周期长,物料种类多,油品性质复杂等特点,其中焦化原料、中间物料、轻重污油的储运和全厂瓦斯气的回收放空也是非常重要的作业环节。
高硫原油、中间原料、污油和瓦斯气中含有一定浓度的硫化氢和其他硫化物,硫化物与铁及其氧化物相互作用后会生成硫化亚铁,由于长周期的生产模式硫化亚铁会在储罐、管道等设施内不断积聚,遇到空气发生自燃,并存在引发火灾爆炸事故的风险。
据不完全统计近几年石油化工储运系统发生的轻油储罐火灾事故中,有10多起火灾爆炸事故与硫化亚铁自燃有关关[1]。
因此做好石油化工储运系统的硫化亚铁自燃风险识别及预防工作极为重要。
1 硫化亚铁的来源及部位1.1 硫化亚铁的来源1.1.1 硫与铁质金属直接反应生成硫化亚铁在石油化工系统中硫化亚铁是比较常见的一种物质,其为深棕色或黑色固体,和水难以相溶,存在于管线或容器内部。
原油、中间原料(预处理石脑油、焦化石脑油、化工轻油)、轻重污油以及炼油厂全厂低压瓦斯中的硫化物和铁直接反应生成硫化亚铁。
1.1.2 设备自带铁锈与硫化氢反应生成硫化亚铁储罐、容器顶部或者附件设备投用前铁锈未及时处理,投用后气相空间内的硫化氢会和铁锈反应生成硫化亚铁。
1.1.3 潮湿环境下生成硫化亚铁当有水存在时,由于硫化氢溶于水并水解,储存介质内含有的硫化氢会对储罐、分液罐、水封罐、凝缩油罐、吸收塔等容器的底部、内壁和罐顶内侧金属有明显的腐蚀性,最终反应生成硫化亚铁。
1.2 石油化工储运系统硫化亚铁产生的部位1.2.1 常压储罐长期储存高硫原油、中间原料、轻重污油的储罐,罐内顶、内壁及罐底防腐层破损后,露出金属表层,油品中的硫化氢和气相空间中的硫化氢会腐蚀设备材质,在设备表面生成硫化亚铁,随着内浮盘的上下移动,含硫化亚铁的油泥等混合物极易在罐底、浮盘、罐壁累积。
氮封储罐安全附件。
罐顶呼吸阀、阻火器、泡沫产生器设备设施本体内部无防腐措施,储罐气相空间中的硫化氢进行腐蚀后容易形成硫化亚铁。
1#催化装臵防止硫化亚铁自燃的措施一、硫化亚铁的产生原因及自燃机理1、硫化亚铁的产生原因:硫化亚铁是深棕色或黑色固体,难溶于水,密度 4.74g/cm3,熔点1193℃。
油品中的硫大致分成活性硫和非活性硫两大类,活性硫包括单质活性硫(S)、硫化氢(H2S)、硫醇(RSH)。
其特点是可以和金属直接反应成金属硫化物。
在200℃以上,干硫化氢可和铁发生直接反应生成FeS。
360~390℃之间生成率最大,至450℃左右减缓而变得不明显。
在350~400℃下,单质硫很容易与铁直接化合生成FeS。
2、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从硫化亚铁自燃的现象看,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。
当周围有其它可燃物(如油品)存在时,会冒出浓烟,并引发火灾和爆炸。
3、预防硫化亚铁自燃的要点硫化亚铁的存在、与空气中的氧接触、一定的温度,是硫化亚铁在设备检修中发生自燃的三个要素。
在设备检修中为了预防硫化亚铁自燃事故发生,至少要消除其中之一要素。
二、1#催化裂化装臵内产生硫化亚铁的部位1、反分岗位:分馏塔上部、粗汽油罐、分馏后冷冷却器(7台)、顶油气空气冷却器(6台)、顶油气与低温热水换热器(8台)、含硫污水罐2、稳定双脱岗位吸收塔、解吸塔、稳定塔、再吸收塔、稳定塔顶回流罐、脱吸塔底重沸器(1台)、稳定塔底重沸器(1台)、脱吸塔进料换热器、稳定塔进料换热器(1台)、吸收塔一中冷却器(2台)、吸收塔二中冷却器(2台)、稳定塔顶冷却器(4台)、补充吸收剂冷却器(2台)。
脱硫系统各设备液态烃预碱洗塔、汽油预碱洗分离罐、汽油脱硫醇缓冲罐、汽油无碱脱臭反应塔、汽油砂滤塔。
防硫化亚铁自然的措施一、硫化亚铁产生的原因当有水存在时,H2S、甲硫醇、乙硫醇、COS等物质,对铁质管线(设备)具有明显的腐蚀作用,反应过程为:H2S ——H+ + HS-HS-—— H+ + S2-这是一种电化学腐蚀过程,阳极反应为:Fe→Fe2+ + 2e阴极反应为:2H+ + 2e→H2 (渗透钢中) Fe2+与S2-及HS-反应: Fe2+ + S2-——FeS ↓Fe2+ + HS- ——FeS↓+H+生成的FeS结构比较疏松,均匀地附着在设备及管道内壁。
通常,FeS 的自燃发生在设备和管线停用后的检查和维修期间。
在设备停用后进行维修之前,这种自燃的FeS 是比较稳定的,一旦它与空气接触就迅速引发如下氧化放热过程:4FeS + 3O2 = 2Fe2O3 + 4S +热4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2 +热如果没有可燃物支持,反应放出的热量是可以迅速扩散的,期间生成的白色SO2气体通常被误认为是水蒸气。
由于腐蚀而产生的FeS 通常在塔盘等内构件上,如果在开塔或开罐之前,这些易燃的FeS 没有妥善处理,就很容易引发FeS自燃。
在吹扫过程中,如果不及时清除设备内不安定的可燃气、油等物质,就会因FeS 的自燃而点燃,引发火灾和爆炸事故。
二、防范硫化亚铁自然措施1、管线(设备)材质升级联合装置各系统中,工艺介质硫化氢等硫化物浓度较高部分,工艺管线(设备)材质应采用抗硫材质,如采用不锈钢材质、抗硫等级较高的碳钢等,减少硫化物对管线(设备)的腐蚀。
硫磺回收单元中的硫封看窗材质为普通碳钢,该部位易产生并聚集硫化亚铁,在生产过程中,需经常开关看窗检查液硫的流动情况,由于密封性差、与空气接触等,极易放生硫化亚铁自然,目前,部分装置硫封改为不锈钢材质,提高抗硫等级。
2、检修中防范硫化亚铁自然措施(1)硫化亚铁钝化。
装置检修过程中,打开设备检维修时,设备内部硫化亚铁与空气中的氧接触发生强氧化还原反应并放出大量的热,热量积累后引发自燃,造成火灾和爆炸事故,因此,装置检修前提准备工作中,需进行硫化亚铁的钝化工作。
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。
硫化亚铁自燃在检维修中的危害及预防摘要:本文分析了油气集输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一、前言在原油开发生产过程中,随着设备设施的长期运行,石油、天然气中的硫对工艺设备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危害最大。
硫化亚铁自燃案例2012年8月19日,石西气站全站停机,石西集中处理站对两台除油器进行清洗,下午18点30分放压结束,对关联工艺管线进行隔离封堵后,打开除油器人孔,再次检查隔离封堵措施确定并无问题,准备用蒸汽车对除油器内进行蒸煮,就在此时现场监护人员突然发现2#除油器的人孔有黑烟冒出并带有刺激性气味。
现场监护王某判断冒烟现象是由于打开人孔后,空气进入除油器内,与除油器内部罐壁的硫化亚铁发生氧化反应,放出大量热量引发硫化亚铁自燃,随即将现场情况逐级汇报,同时启动了应急预案。
二、硫化亚铁产生途径及自燃机理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:1.1硫与铁直接发生化学反应生成硫化亚铁。
化学反应方程式为:Fe+ S= FeS生成的硫化亚铁结构比较疏松, 均匀地附着在设备及管道内表面,容易人工清除。
1.2大气腐蚀生成硫化亚铁装置停工或闲置过程中,设备附件长期暴露于空气之中,会造成大气腐蚀,从而生成铁锈。
铁锈由于不易彻底清除掉,在生产中就会与硫化氢作用生成硫化亚铁。
化学反应方程式为:Fe+ O2+ H2O → Fe2O3+H2OFe2O3+H2O +H2S→FeS + H2O该反应比较容易进行, 防腐不好的设备产生硫化亚铁的可能性较大。
1.3电化学腐蚀反应生成硫化亚铁当有水存在时,储存介质内含有的硫化氢和硫醇对油罐罐底、罐壁和罐顶内侧金属有很明显的腐蚀性。
关于硫化亚铁在石化储运中的危害分析一、硫化亚铁理化性质1、硫化亚铁的物理性质:硫化亚铁的化学式FeS(含硫量:36%),硫化亚铁为黑褐色六方晶体,结构疏松;难溶于水(可在热水中分解)。
密度:4.84g/cm³熔点1195°硫化亚铁的着火点很低,通常在50°以上开始自燃。
2、硫化亚铁的化学性质:溶于酸并分解;湿空气氧化并放出大量的热。
二、储罐硫化亚铁产生的原因:1、油气中含有的硫化氢气体对铁质的设备腐蚀反应生成硫化亚铁;2、硫元素与铁元素直接作用生成硫化亚铁;3、油气中含有的硫化氢与铁锈(Fe2O3)反应生成硫化亚铁。
三、硫化亚铁自燃的原因及现象:1、硫化亚铁及铁的其它硫化物在空气中受热或者光照会发生下列反应,并放出大量的热:①、FeS+3/202=Fe0+S02+49KJ②、2Fe+1/202=Fe203+271KJ③、FeS2+02=FeS+S02+222KJ④、Fe2S3+3/202=Fe203+3S+586KJ2、硫化亚铁自燃的现象:硫化亚铁自燃的过程中在没有一定的可燃物支持下,将会产生白色烟状的二氧化硫气体,有刺激性气味,放出大量的热;在有可燃物时,会冒出浓烟,引发火灾或爆炸。
四、硫化亚铁导致储罐着火爆炸事故原因分析:油品(原油、渣油(硫醇)、轻质油等)中存在的硫元素、硫化氢等活性硫能直接与金属作用而引起设备腐蚀,其腐蚀的产物硫化亚铁在一定的条件下能发生氧化反应并放出热量,热量会使油品温度上升,从而达到油品的闪点,引起油品的自燃,使储罐发生着火爆炸事故。
、五、油品储运系统中硫化亚铁的预防:1、开罐前,妥善处理罐内的硫化亚铁,吹扫过程中如不及时清除设备内不安定的可燃气、油品等物质,极易引发硫化亚铁自燃导致着火爆炸事故;2、进入含有硫化亚铁的储罐进行清罐作业时,必须严格执行《受限空间安全作业规定》对储罐内气体做气体分析;夏季清罐作业用消防水带,给储罐降温;作业过程中仔细检查周围有无白色烟雾,防止二氧化硫中毒;3、定期仔细检查储罐浮顶,发现浮顶上硫化亚铁沉积,立即上报,倒空罐内油品,准备清罐作业;4、切勿将含有硫化亚铁的固体废弃物堆积于罐区。
石油罐硫化亚铁自燃预防措施石油罐硫化亚铁自燃预防措施我国大量进口中东地区的高含硫原油,储存这种原油使得储罐的腐蚀普遍严重,引发了多起自燃爆炸事故。
例如1998年,金陵石化公司某油品分厂成品车间619#粗汽油储罐,因腐蚀产生硫化亚铁而引起罐顶出现火苗,酿成火灾[1]。
2000年5月16日,天津石化炼油厂818#球罐没有吹扫置换,即拆开人孔,硫化亚铁自燃,发生火灾[2]。
1 硫化亚铁自燃机理油罐设备长期处于含硫工作环境,介质中的硫特别是硫化氢与设备材质发生化学反应,在设备表面生成硫化亚铁(该硫化亚铁一般是指FeS、FeS2、Fe3S4等几种化学物质的混合物),内防腐涂层被硫化成胶质膜,由于胶质膜对储罐的保护,使硫化亚铁氧化时,氧化热不易及时释放,积聚起来。
在罐顶通风口附近,硫化亚铁与空气接触,迅速氧化,热量不易积聚。
而在油罐下部,越靠近浮盘的气相空间,氧含量越低,部分硫化亚铁被不完全氧化,生成单晶硫,这种单晶硫呈黄色颗粒状,其燃点较低,掺杂在硫铁化物中,为硫铁化物的自燃提供了充分的燃烧基础。
当油罐处于付油状态时,大量空气被吸入并充满油罐的气相空间,原先浸没在浮盘下和隐藏于防腐膜内的硫铁化物逐渐被暴露出来。
并在胶质膜薄弱部位首先发生氧化,当散热速度不足以使其内部因放热反应而产生的热量及时散发出来时,热量不断在堆积层内部积聚起来,使堆积层内部温度升高。
由于部分硫化亚铁的不完全氧化生成的单晶硫掺杂在硫化亚铁堆积层中,温度升至100℃以上时,在堆积层内部少量的单质硫开始熔化。
温度继续安全技术及工程专业在读硕士上升,促进了硫化亚铁的氧化,释放出更多的热量,反应释放的热量聚集起来会加速反应速率,而反应速率加快,又会使单位时间释放出更多的热量。
热量急剧增大,使油品及硫铁化物的温度迅速上升,引起自燃。
2 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:2.1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。
预防硫化亚铁自燃的防护知识Last updated on the afternoon of January 3, 2021预防硫化亚铁自燃的防护知识一、硫化亚铁产生的原因、自燃的机理和影响因素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,亦有部分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,再与铁或铁的化合物生成硫化亚铁或铁的其他硫化物。
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,使硫腐蚀不但存在于一次加工装置,也存在于二次加工装置,可以说,硫腐蚀贯穿于炼油的全过程,原料油高含硫量造成装置的腐蚀情况严重,腐蚀产物一部分在腐蚀部位堆积,一部分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+ H2S——→FeS+ H 2Fe+ S——→FeS(3)大气腐蚀反应生成硫化亚铁装置由于长期停工,设备内构件长时间暴露在空气中,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。
SO2-4一+8H—→S2-+4H2OFe2++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。
应用钝化清洗消除硫化亚铁隐患1. 引言1.1 背景介绍现代工业生产中,设备和管道的运行过程中常常会产生硫化亚铁,这是一种有害的化学物质,不仅会影响设备的正常运行,还会对人员的健康造成危害。
硫化亚铁的形成主要是由于硫化氢和铁离子在一定条件下发生反应而产生的,这种物质具有腐蚀性和毒性,对设备和管道的安全性造成严重威胁。
为了消除硫化亚铁的隐患,钝化清洗成为了一种有效的方法。
钝化清洗是一种通过特定的化学药剂处理设备和管道内部,形成一层保护膜以防止硫化亚铁的生成和腐蚀作用的技术。
通过钝化清洗,不仅可以有效清除设备和管道内部的硫化亚铁,还可以提高设备的使用寿命和安全性。
2. 正文2.1 硫化亚铁的形成及影响硫化亚铁是一种常见的金属腐蚀产物,通常形成在铁、钢等金属表面。
硫化亚铁的形成主要是由于金属表面与硫化氢等硫化物气体发生反应,生成硫化铁的化合物。
硫化亚铁不仅会影响金属材料的美观度,还会降低金属的力学性能和耐蚀性能,加速设备的老化和损坏。
在工业生产中,硫化亚铁的形成是一个普遍存在的问题,需要及时采取有效的措施来清除。
硫化亚铁对设备和生产环境的影响主要体现在以下几个方面:硫化亚铁的生成会降低金属的耐蚀性能,使设备易受腐蚀的影响,导致设备的寿命缩短;硫化亚铁会阻塞管道和阀门,影响设备的正常运行;硫化亚铁还会影响生产产品的质量,给企业带来经济损失和声誉风险。
2.2 钝化清洗的原理钝化清洗的原理是通过对金属表面进行化学处理,形成一层保护性的钝化膜。
这种膜能够阻隔氧气和水分接触金属表面,减少金属与外界环境的化学反应,从而减少硫化亚铁等有害物质的生成。
具体来说,钝化清洗会利用特定的钝化剂或溶液,将金属表面进行处理,使其在化学活性上降低,从而减少与硫化亚铁等物质的反应。
2.3 钝化清洗的步骤钝化清洗是一种有效的方法,可以消除设备中的硫化亚铁隐患。
下面是钝化清洗的步骤:1. 准备工作:需要对清洗设备和材料进行准备。
确保清洗设备完好无损,清洗材料纯净,并准备好清洗溶液。
预防硫化亚铁自然的防护知识自然环境中,硫化亚铁是一种常见的化学物质。
它主要由硫和铁元素组成,可在潮湿、缺氧的环境中形成,如土壤、水体和一些工业过程中。
硫化亚铁具有腐蚀性,会对许多材料造成损坏。
为了保护设施和材料免受硫化亚铁的侵蚀,我们需要了解预防硫化亚铁的自然防护知识。
一、硫化亚铁的影响硫化亚铁的存在常常伴随着异味和色彩变化。
当硫化亚铁和水接触时,它会生成硫化氢,这是一种刺激性气体,具有恶臭气味。
此外,硫化亚铁也会形成黑色沉淀,被称为铁锈,会造成金属和混凝土表面的损坏和腐蚀。
二、土壤中的硫化亚铁防护1. 排水系统:确保土壤的良好排水,以减少潮湿和缺氧环境的形成。
良好的排水系统可以帮助降低土壤中硫化亚铁的含量。
2. pH调节:维持土壤的适当pH值,可以减少硫化亚铁的生成。
酸性环境可以促进硫化亚铁的形成,而优化土壤pH值则可以有效预防硫化亚铁的产生。
3. 隔离层:在土壤表面形成保护层,以隔离土壤与空气中的氧气接触。
可以使用防腐材料或覆盖物来形成这一层。
三、水体中的硫化亚铁防护1. 加氧:将氧气引入水体中,可以使水体中的硫化亚铁氧化为硫酸盐,并减少硫化亚铁的产生。
这可以通过利用水中的机械气化等方法来实现。
2. 过滤:使用适当的过滤设备,可以帮助去除水中的硫化亚铁。
多介质过滤器、活性炭过滤器等都可以用于去除水体中的硫化亚铁。
3. 预防:保护水体不受外界污染物的影响,可以减少硫化亚铁的生成。
避免工业废水和有机物质的排放,对水体进行保护与维护。
四、材料硫化亚铁防护1. 防腐涂层:对金属表面进行涂覆防护,可以防止硫化亚铁的侵蚀。
这些防腐涂层可以是薄膜涂层、热浸镀或电镀等形式。
2. 防护材料:选用抗硫化亚铁腐蚀的材料,以降低受损风险。
不锈钢、镀锌钢等材料被广泛应用于对硫化亚铁的防护。
3. 维护保养:定期检查和维护材料表面的防护层,补充涂层以延长防腐保护期。
结论预防硫化亚铁的自然防护知识对于保护设施和材料的完整性非常重要。
预防硫化亚铁自燃的防护知识培训人:张鹏飞时间:2011.8.9预防硫化亚铁自燃的防护知识一、硫化亚铁产生的原因、自燃的机理和影响因素1、硫化亚铁产生的原因(1)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。
(2)大气腐蚀反应生成硫化亚铁装置由于长期停工,设备内构件长时间暴露在空气中,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。
2、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。
当周围有其它可燃物(如油品)存在时,会冒出浓烟,并引发火灾和爆炸。
(3)影响硫化亚铁生成速度的因素从硫化亚铁的生成机理可知,在日常生产中,硫化亚铁的生成过程就是铁在活性硫化物作用下而进行的电化学腐蚀反应过程。
因此,控制电化学腐蚀反应是限制硫化亚铁生成的关键手段。
只要我们找出生产装置易发生硫腐蚀的部位,根据各部位特点采取有效措施,就可减少硫化亚铁的生成量,进而从根本上避免硫化亚铁自燃事故的发生。
油品的含硫量、温度、水及Cl-的存在等因素是影响此电化学腐蚀反应进行速度的重要因素。
3、原油加工过程中的硫分布规律只有在有硫存在的情况下,才会发生硫的化学腐蚀,所以含硫量高的油品所处的部位是最容易发生腐蚀的。
因此,分析原油在加工过程硫的分布状况,对于控制硫化亚铁的生成将具有指导意义。
原油经常压蒸馏后,约85%的硫都集中在350℃以上的馏分,即常压渣油中,因此常压渣油流经的设备受硫腐蚀的倾向较大;在实际生产中,减压塔塔内构件及减压单元换热器是硫化亚铁最易生成的部位。
硫化亚铁自燃原因及对策1硫化亚铁的产生原因及自燃机理1.1硫化亚铁的产生原因(1)电化学腐蚀反应生成硫化亚铁原**中80%以上的硫集中在常压渣**中,这些硫化物的结构比较复杂,在高温条件特别是在催化剂的作用下,极易分解生成硫化氢和较小分子硫醇,当有水存在时,这些硫化氢和硫醇对铁质设备具有明显的腐蚀作用,反应过程为:H2S = H+ + HS-HS- = H+ + S2-这是一种电化学腐蚀过程:阳极反应:FeFe2+ + 2e阴极反应:2H+ + 2eH2(渗透钢中)Fe2+与S2-及HS-反应:Fe2++S2-=FeSFe2+ + HS- = FeS + H+另外,硫与铁可直接作用生成硫化亚铁:Fe+S=FeS生成的硫化亚铁结构比较疏松,均匀地附着在设备及管道内壁(2)大**腐蚀反应生成硫化亚铁装置由于长期停工,设备内构件长时间暴露在空**中,会造成大**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。
反应式如下:Fe + O2 + H2O Fe2O3&8226;H2OFe2O3&8226;H2O + H2S FeS + H2O此反应较易进行,由于长期停工,防腐不善的装置更具有生产硫化亚铁的趋势。
1.2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**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**体,常被误认为水蒸汽,伴有刺激性**味;同时放出大量的热当周围有其它可燃物(如**品)存在时,会冒出浓烟,并引发火灾和爆炸。
硫化亚铁产生条件《硫化亚铁产生条件》我朋友小王在一家金属冶炼厂上班,有一天,他火急火燎地给我打电话,说厂里遇到个麻烦事儿。
原来啊,他们在检查一些金属制品的时候,发现了一些可疑的黑色物质,怀疑是硫化亚铁,但又不太确定硫化亚铁是怎么产生的,这万一要是判断错了,处理方式不对,那可麻烦大了。
这事儿啊,可就让我一下想到硫化亚铁产生的条件还真得多给大家科普科普了。
首先呢,硫化亚铁产生需要有铁元素和硫元素的来源。
铁元素那是比较常见的,像钢铁制品、含铁的矿石等都有铁元素。
硫元素呢,在自然界中也有不少存在形式,例如硫矿石,还有一些工业生产中的含硫化合物。
在冶金、化工等工业环境里,如果铁和含硫物质不小心混合,那就有产生硫化亚铁的可能性了。
就比如说,在钢铁冶炼过程中,如果炉子里本来就有脱落的铁锈(这里面有铁元素),又混入了含硫的气体或者杂质(就带来了硫元素),再加上合适的温度条件,那硫化亚铁就很可能产生了。
像小王他们厂啊,有时候从矿石原料里带进了杂质,冶炼的时候一不注意,这铁和硫沾上了,也就容易出状况。
而且啊,这里面的反应条件还挺有讲究。
一般来说,温度对硫化亚铁的产生影响不小。
不需要太高的温度,在常温下,铁和硫化物之间的反应也能慢慢地进行,不过那速度就像乌龟爬坡似的,慢得很。
但是呢,如果温度升高到几百度,那反应速度就会大大加快。
就好比人跑马拉松,常温下是小碎步慢慢挪,温度一升高就像开了挂一样大步冲刺了。
另外啊,环境的湿度有时候也能起到点“推波助澜”的作用。
湿度大的时候,铁表面可能更容易吸附硫元素或者含硫物质,让反应变得更容易发生。
再来说说微观层面,铁原子的活性部位和硫化物中的硫离子之间进行电子的交换啊、重新排列组合啊啥的,就形成了硫化亚铁这种化合物。
这时候我就和小王打比方说,这就像是一群小铁兵和小硫兵,在合适的战场上(指一定的条件)相遇了,就开始拉手结合变成了新的队伍——硫化亚铁。
现在我就给小王他们和大家一些想法和建议。