硫化亚铁自燃是石油化工行业中经常发生的现象,分析原因,主要是设备管道处于载流工作环境,工作介质中的硫、特别是硫化氢与设备材质发生化学反应,在设备和管道表面产生硫化亚铁。近年来。国内多套化工装置相继发生了硫化亚铁自燃损坏设备的事件。
扬子石化股份有限公司加氢裂化装置为典型的载硫装置,多处设备运行于硫化氢工作环境,每次修过程中该装置的第一分馏塔和液化气处理塔的塔顶冷却器、脱硫系统各设备打开时,常会发生硫化亚铁自燃现象。为此采取了一定的措施,包括设备打开前碱洗,打开时进行水冲洗等,但效果不明显,无法从根本上消除设备中硫化亚铁的自燃,每次检修、改造工作十分被动,且碱洗涉及环保问题。
2001年大检修中,加氢裂化装置首次使用了山东屹东实业有限公司研制的FZC-1硫化亚铁化学清洗剂,对载硫工作环境的8台大型换热器进行了化学处理。2002年950#停车消缺过程中,再次使用了该化学清洗剂对DA-955进行了循环清洗,两次化学清洗均达到了预期效果。
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化亚铁油垢与空气接触,硫化亚铁和氧气发生化学反应,产生自燃。目前工业上防止硫公亚铁燃烧的方法主要有以下3种:
a) 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。
b) 清洗法:将硫化亚铁从设备上清洗,如对设备进行机械清洗、化学清洗等。
c) 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,从而
防止硫化亚铁的自燃。
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。钝化法的成本较高,且不能将硫化亚铁从设备上除去。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;化学清洗有碱洗、酸洗、有机溶剂清洗,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。相对而言,清洗法简便有效,而且成本低,是比较常见的方法。目前广泛采用的炼化设备的化学清洗,实际上是传统的清洗法与钝化法相结合,即在化学清洗剂中再适当地添加了钝化剂的成份。
石油化工设备上的硫化亚铁,表现为硫化亚铁针对不同设备环境,分别与轻油、重油或焦油混杂在一起,形成的吸附于设备金属表面的含硫化亚铁油垢。因此,清作设备表面的硫化亚铁,不是简单的清除硫化亚铁,而且要兼顾清除渍垢,以便清除深层的硫化亚铁。
FZC-1型硫化亚铁化学清洗剂,是基于硫化亚铁较高的活性和被螯合能力的原理,由一种螯合剂加入适当比例的碱、表面活性剂、缓蚀剂等有效成分合成,具有很强的水溶性和分解性,对设备的腐蚀性低。螯合剂主要用来使硫化亚铁转化为可溶性的氧化铁和硫,并使硫化氢的释放减少;碱的作用一般是脱脂;表面活性剂的作用则是加强螯合剂在油垢层的渗透,有利于深层硫化亚铁的脱除;缓蚀剂则是在金属表面形成保护膜,这样可以减少设备清洗后,在使用过程中硫化亚铁的生成,起到对设备的保护作用。
FZC-1硫化亚铁高效化学清洗剂的主要物化性质见表1:
表1 FZC-1 硫化亚铁高效化学清洗剂的技术指标
项目<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> |
质量指标 |
试验方法 |
外观 |
红褐色液体 |
目测 |
密度(20℃)/g·cm-3 |
1.04~1.08 |
GB/T1884 |
pH值 |
7~9 |
GB9986 |
使用环境/℃ |
30~80 |
|