2 FeS的危害
FeS在工藝設(shè)備中的分布一般遵循這一規(guī)律:介質(zhì)中硫含量越高,其FeS腐蝕產(chǎn)物越多,但是介質(zhì)中硫含量?jī)H為百萬分之幾的設(shè)備在打開時(shí)也會(huì)發(fā)生FeS自燃的現(xiàn)象。其原因不是介質(zhì)中硫含量高,而是微細(xì)的FeS腐蝕產(chǎn)物會(huì)隨物料從上游不斷地往下游轉(zhuǎn)移,在某一速度相對(duì)較低的區(qū)域,不斷地聚集沉積下來。對(duì)于塔設(shè)備,器內(nèi)物料流速低,硫化亞鐵的腐蝕產(chǎn)物在某些局部區(qū)域很容易發(fā)生沉積特別是填料塔,其填料除了具有分餾的功能外.還具有高效的過濾功能,上游攜帶來的硫化亞鐵很容易被攔截下來。同時(shí),金屬填料具有較大的比表面積,與物料的接觸面積大,即使物料中的硫含量很低也會(huì)腐蝕填料。由于填料塔內(nèi)的物料流速低,填料表面腐蝕生成的硫化亞鐵很難被物料帶走。這樣,在大負(fù)荷、長(zhǎng)周期、多周期連續(xù)運(yùn)行的填料塔,塔內(nèi)將積聚一定量的硫化亞鐵。
由于塔設(shè)備內(nèi)的硫化亞鐵不是純凈物,與焦炭粉、油垢等混在一起形成垢污,結(jié)構(gòu)一般較為疏松。硫化亞鐵在潮濕空氣中氧化時(shí),二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子,負(fù)二價(jià)硫氧化成四價(jià)硫,放出大量的熱量。由于局部溫度升高.加速周圍硫化亞鐵的氧化,形成連鎖反應(yīng)。如果垢污中存在碳和重質(zhì)油,則它們?cè)诹蚧瘉嗚F的作用下.會(huì)迅速燃燒,放出更多的熱量。這種自燃現(xiàn)象易造成火災(zāi)爆炸事故。例如.2003年9月,某烷基苯廠烷一車間在大修中準(zhǔn)備更換C-405填料塔塔內(nèi)件和填料,經(jīng)退油、加盲板后,于9月13日開始至9月16口進(jìn)行了蒸汽吹掃,9月17日15時(shí)打開塔的人孔通風(fēng),準(zhǔn)備交出施工時(shí),塔內(nèi)硫化亞鐵遇空氣發(fā)生自燃引起火災(zāi).約22時(shí),現(xiàn)場(chǎng)值班人員發(fā)現(xiàn)塔中部發(fā)紅,意識(shí)到塔內(nèi)著火,立即報(bào)警撲救。在撲救過程中,約23時(shí)塔中部被燒軟斷裂,上半部分斜倒下落在裝置的空地上。
3 檢修中FeS自燃現(xiàn)象的預(yù)防
??? FeS的存在、與空氣中的氧接觸、一定的溫度,是FeS在設(shè)備檢修中發(fā)生自燃的三個(gè)要素。在設(shè)備檢修中為了預(yù)防FeS自燃事故發(fā)生,至少要消除其中之一要素。
a)生產(chǎn)過程中對(duì)原料脫硫、脫水,防止生成FeS
現(xiàn)在的脫硫工藝可以有效脫除原料中的硫化物,精脫可以脫除99%以上的硫.這可以從根本上防止硫腐蝕生成FeS。當(dāng)然在脫硫工藝系統(tǒng)仍存在硫腐蝕的問題。
在各種設(shè)備容器內(nèi)形成的硫化氫腐蝕破壞塔體、內(nèi)件和填料。但碳鋼在250℃以下的無水硫化氫中基本不腐蝕,而當(dāng)有水共存時(shí)將產(chǎn)生明顯的腐蝕。原料進(jìn)塔之前采用以電脫鹽脫水為核心的“一脫三注”工藝,及時(shí)對(duì)脫鹽后的原油含鹽量、含水量及初餾塔、常壓塔、減壓塔頂排水的pH、Cl-、Fe含量進(jìn)行分析并嚴(yán)格控制,會(huì)減少原料對(duì)塔設(shè)備的腐蝕,即設(shè)備中形成FeS數(shù)量大大減少.從而減少了更換填料的次數(shù),也減少了檢修中發(fā)生白燃的機(jī)會(huì)。
b)檢修中控制氧含量,防止FeS自燃
硫化亞鐵的氧化必須有氧氣存在,所以在停工檢修之前,用惰性氣體對(duì)塔內(nèi)部可燃?xì)怏w置換,使硫化亞鐵粉末不能與空氣中的氧接觸發(fā)生氧化反應(yīng)。但這種方法給操作帶來不便。進(jìn)塔作業(yè)時(shí),不能同時(shí)打開上下人孔,只打開需作業(yè)處人孔,否則空氣會(huì)形成對(duì)流,使塔內(nèi)氧含量大大提高。
c)檢修時(shí)嚴(yán)格控制溫度
影響硫化亞鐵氧化的主要因素為溫度,所以在停工、蒸汽吹掃后,決不能立即打開人孔進(jìn)行作業(yè),須在塔內(nèi)溫度冷卻至室溫以下,且采取防止硫化亞鐵自燃的必要措施后才可打開人孔.對(duì)于填料塔,由于填料體積大,熱容量高,在不通風(fēng)的情況下,自然冷卻慢,可從塔頂注水冷卻,提高冷卻速度,較為安全。
d)使用鈍化劑.消除FeS活性
硫化亞鐵鈍化劑是一種由對(duì)FeS具有較強(qiáng)螯合作用的螫臺(tái)劑、緩蝕劑等復(fù)配而成的高效化學(xué)清洗劑,能有效除去聚結(jié)在設(shè)備上的FeS、Fe2O3等無機(jī)垢,防止FeS自燃燒毀填料或設(shè)備。具有在設(shè)備上不沉積、對(duì)設(shè)備腐蝕性小,對(duì)環(huán)保無特殊影響.性質(zhì)穩(wěn)定,無毒無害,使用安全方便等特點(diǎn)。消除FeS自燃最為安全的方法是進(jìn)行化學(xué)鈍化清洗處理。通過鈍化消除其活性,達(dá)到阻止其自燃的目的。