利用化学清洗剂防止硫化亚铁自燃

利用化学清洗剂防止硫化亚铁自燃硫化亚铁自燃是石油化工行业中常常发生的现象，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。为此采用了一定的措施，包括设备打开前碱洗，打开时进行水冲洗等，但效果不显然，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别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，以及依据不同结垢采纳的表面活性剂与碱、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。目前广泛采纳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强化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1FZC-1硫化亚铁高效化学清洗剂的技术指标质量指标试验方法外观红褐色液体目测密度〔20℃〕/g·cm-3GB/T1884pH值7~9GB9986使用环境/℃30~80流通体积/m3清洗剂使用量/t溶液浓度，%〔wt〕循环时间/hEA-119EA-901EA-902EA-904EA-957EA-958合计38.35.清洗结束后，对各换热器的化学清洗液最终采样分析，其结果见表3。表3清洗污水分析表设备残液pH值油含量/mg·1-1硫化物含理/mg·1-1COD/mg·1-1悬浮物/mg·1-1EA-11934356155EA-901345185EA-902325201EA-90425402178EA-957388211EA-958429230指标6~10≤150≤40≤600/pH值油/mg·1-1硫化物/mg·1-1COD/mg·1-1悬浮物/mg·1-1数据51479155指标6~10≤150≤40≤600/分析说明污水完全达到向处理场排放的标准。a)开人孔后对塔内气体的分析：氧含量20.17%，含H2S≤5ppm，具备了进塔施工的条件；b)进入塔内检查，塔盘表面洁净，有金属光泽。塔内无异味，但集油箱内油泥仍积存较多，后用消防水清洗。在整个检修过程中，塔内没有出现自燃冒烟的现象，使用FZC-1化学清洗剂达到了预期的清洗效果。a)FZC-1型硫化亚铁化学清洗剂应用过程简单、快捷，无环保问题；