CN102031480B - 一种硫化亚铁气相钝化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫化亚铁气相钝化方法，包括监测的步骤、送气的步骤和钝化的步骤。所述方法进一步包括密封的步骤和卸料的步骤。所述钝化的步骤为：由蒸汽携带富氧空气进入容器内实施硫化亚铁的气相钝化。所述蒸汽为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.1～0.9Mpa。所述富氧空气为体积百分比氧含量为21％～50％的空气。相比现有技术中的液相钝化方法，本发明具有如下有益的技术效果：(1)成本低，实施简单。气相钝化主要使用富氧空气，使用便捷，成本较低。(2)钝化均匀，不存在沟流现象。由于是气相作用，因此不存在沟流现象和死角。(3)废气处理容易。气相钝化后的废气经简单处理后即可达到排放标准。(4)处理时间短。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属硫化物的处理方法技术领域，特别涉及一种金属表面的硫化亚铁气相钝化方法。
背景技术
硫化亚铁是石油及其衍生品中的硫对石化装置的腐蚀产物，石化装置检修过程中经常发生由于硫化亚铁氧化导致自燃或***事故，因此石化装置检修前必须进行硫化亚铁的钝化或清洗处理。
目前，针对石化装置中硫化亚铁的处理方法全部采用液相钝化的方法，即将液相钝化剂在装置内进行循环进而实现与硫化亚铁的充分反应，使硫化亚铁转化为较稳定的铁的氧化物从而达到预防硫化亚铁氧化自燃的目的。
金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法称为钝化。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜(往往是看不见的)，紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。如Fe→Fe++时标准电位为-0.44V，钝化后跃变到+0.5～1V，而显示出耐腐蚀的贵金属性能，这层薄膜就叫钝化膜。
金属的钝化也可能是自发的过程(如在金属的表面生成一层难溶解的化合物，即氧化物膜)。在工业上是用钝化剂(主要是氧化剂)对金属进行钝化处理，形成一层保护膜。
铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解，但在浓HNO3或浓H2SO4中溶解现象几乎完全停止了，碳钢通常很容易生锈，若在钢中加入适量的Ni、Cr，就成为不锈钢了。金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强的现象，称为钝化。由某些钝化剂(化学药品)所引起的金属钝化现象，称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。金属钝化后，其电极电势向正方向移动，使其失去了原有的特性，如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外，用电化学方法也可使金属钝化，如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极，用外加电流使阳极极化，采用一定仪器使铁电位升高一定程度，Fe就被钝化了。由阳极极化引起的金属钝化现象，叫阳极钝化或电化学钝化。
金属处于钝化状态能保护金属防止发生腐蚀，人们曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。实验表明，测量时不断刮磨金属表面，则金属的电势剧烈向负方向移动，也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下，金属与介质相互接触的界面上发生变化的。电化学钝化是阳极极化时，金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。这些物质紧密地覆盖在金属表面上成为钝化膜而导致金属钝化，化学钝化则是像浓HNO3等氧化剂直接对金属的作用而在表面形成氧化膜，或加入易钝化的金属如Cr、Ni等而引起的。化学钝化时，加入的氧化剂浓度应不小于某一临界值，不然不但不会导致钝态，反而将引起金属更快的溶解。
现有的液相钝化技术缺陷：(1)用量大。一个常规的原油蒸馏塔的钝化剂用量从几吨到几十吨不等，成本较高。(2)沟流现象严重。由于装置内垢层的不均一性导致液体在其表面的沟流现象严重，容易出现死角。(3)废液处理困难，现有的钝化剂中含有的Mn2+、Cr2+等重金属离子对环境能造成严重污染，还有的钝化剂中含有Cl-则对不锈钢形成应力开裂。(4)处理时间长。现有的液相钝化技术钝化时间一般在尾气阀门24个小时左右，而整套装置的检修工期较短，导致检修其它工作的滞后。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种硫化亚铁气相钝化方法，可以有效克服现有技术中液相钝化存在的下述缺陷：(1)用量大，成本高。气相钝化主要使用富氧空气，使用便捷，成本较低。(2)沟流现象严重。由于是气相作用，因此不存在沟流现象和死角。(3)废液处理困难。气相钝化后的废气经简单处理后即可达到排放标准。(4)处理时间长。气相钝化可以在蒸塔(蒸汽吹扫塔内的轻组分)中后期进行，可大大缩短钝化时间。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种硫化亚铁气相钝化方法，包括监测的步骤、送气的步骤和钝化的步骤。
所述方法可以进一步包括密封的步骤和卸料的步骤。
所述钝化的步骤优选为：由蒸汽携带富氧空气进入容器内实施硫化亚铁的气相钝化。
所述蒸汽可以为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.1～0.9Mpa。
所述富氧空气为体积百分比氧含量可以为21％～50％的空气。
所述蒸汽可以为水蒸汽，所述蒸汽的压力优选为0.3～0.4Mpa；所述富氧空气为体积百分比氧含量优选为21％～35％的空气。
所述卸料的步骤可以为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，依次打开阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至集油罐。填料塔的介质为原油，其作用是原油中的活性硫与20#碳钢填料反应形成硫化亚铁。
所述监测的步骤可以为：依次打开干燥器进气阀门25、在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度；气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经6～8小时后，SO2的体积百分比浓度从0.237％降至0.002％左右，并在30～80分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述监测的步骤可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于160～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述方法优选进一步包括：
进水；将水通过阀门进入蒸汽发生器5；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开与蒸汽流量计相连的阀门18，再依次打开上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22相连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20和集油罐阀门22，开启下进气阀门27、碱液罐进气阀门23将蒸塔尾气输送至尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气；当根据数据分析装置的监测，填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17、气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过调节氧气减压阀、气体流量计进气阀门17、气体流量计出气阀门19和蒸汽阀门18保持蒸汽压力为0.25～0.45Mpa，蒸汽流量为0.8～1.2m3/h，压缩富氧空气压力0.25～0.45Mpa，流量为上进气阀门200～600ml/h；
钝化；打开尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经6～8小时后，SO2的体积浓度降至0.003％～0.09％，并在25～85分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种石化装置气相钝化方法，包括送气的步骤和钝化的步骤。
所述方法可以进一步包括监测的步骤和卸料的步骤。
所述钝化的步骤可以为：由蒸汽携带富氧空气进入容器内实施硫化亚铁的气相钝化。
所述蒸汽优选为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.2～0.8Mpa。
所述富氧空气为体积百分比氧含量优选为22％～55％的空气。
所述蒸汽可以为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.25～0.45Mpa；所述富氧空气为体积百分比氧含量为21％～35％的空气。
所述卸料的步骤优选为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器相连的蒸汽流量计计量水蒸汽的流量，打开蒸汽阀门阀门18，再依次打开上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。填料塔的介质为原油，其作用是原油中的活性硫与20#碳钢填料反应形成硫化亚铁。
所述钝化的步骤可以为：尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经7～19小时后，SO2的体积浓度降至0.001％～0.09％，并在30～60分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述钝化的步骤可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于180～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述方法可以进一步包括：
进水；将自来水送入软水器，由软水器对自来水进行软化，软化后的自来水通过阀门进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开蒸汽阀门18，再依次打开上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭进气阀门20和集油罐阀门22，开启下进气阀门27和碱液罐进气阀门23将蒸塔蒸汽尾气输送至与之相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气；当根据数据分析装置的监测，当填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17和气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气减压阀、气体流量计进气阀门17、气体流量计出气阀门19和蒸汽阀门18保持蒸汽压力为0.3～0.4Mpa，蒸汽流量为0.9～1.1m3/h，压缩富氧空气压力0.2～0.5Mpa，流量为150～550ml/h；
钝化；打开尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经8～10小时后，SO2的体积浓度降至0.001％～0.07％，并在30～80分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
为解决上述技术问题，本发明又提供了一种石化装置气相钝化***，包括气相钝化装置、尾气处理装置和数据分析装置。
所述尾气处理装置，可以与所述气相钝化装置相连，用于处理钝化过程中产生的有害气体。
所述尾气处理装置可以进一步包括：含有10％氢氧化钠溶液的碱液槽13、碱液罐进气阀门23和尾气阀门24。
所述数据分析装置，
可以与所述气相钝化装置相连，用于气相钝化前的可燃气体数据检测；
以及，在气相钝化过程中，对钝化产生的SO2浓度的在线检测。
所述数据分析装置，可以进一步包括：气体干燥器、气相色谱仪、计算机、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26。
所述气相钝化装置，可以分别与所述尾气处理装置和数据分析装置相连，用于对石化装置进行气相钝化。
所述气相钝化装置优选进一步包括：蒸汽供给部件、氧气供给部件和密封部件。
所述蒸汽供给部件可以进一步包括：软水器、蒸汽发生器、蒸汽流量计和阀门。
所述氧气供给部件可以进一步包括：压缩富氧空气瓶、气体流量计、阀门。
所述密封部件可以进一步包括：填料塔、出气阀门和集油罐阀门22。
所述气相钝化***在使用时，卸料的步骤可以为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器相连的蒸汽流量计计量水蒸汽的流量，打开蒸汽阀门18、上送气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。
所述气相钝化***在使用时，钝化的步骤可以为：打开尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经10～15小时后，SO2的体积浓度降至0.005％～0.01％，并在35～55分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述气相钝化***在使用时，钝化的步骤可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于180～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。。
所述气相钝化***在使用时的方法可以包括：
进水；将水送入软水器，由软水器对水进行软化，软化后的水进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；填料塔的介质为原油，其作用是原油中的活性硫与20#碳钢填料反应形成硫化亚铁。
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20和集油罐阀门22，开启下进气阀门27和碱液罐进气阀门23将蒸塔蒸汽尾气排放至与碱液罐进气阀门23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气；当根据数据分析装置的监测，当填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17和气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气减压阀和蒸汽阀门18、气体流量计出气阀门19保持蒸汽压力为0.2～0.5Mpa，蒸汽流量为0.8～1.2m3/h，压缩富氧空气压力0.2～0.4Mpa，流量为120～580ml/h；
钝化；依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经9～12小时后，SO2的体积浓度降至0.002％～0.1％，并在40～70分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
为解决上述技术问题，本发明再提供了一种硫化亚铁气相钝化装置，包括蒸汽供给部件、氧气供给部件和密封部件。
所述气相钝化装置，可以分别与尾气处理装置和数据分析装置相连，用于对石化装置进行气相钝化。
所述蒸汽供给部件可以进一步包括：软水器、蒸汽发生器、蒸汽流量计和阀门。
所述氧气供给部件可以进一步包括：压缩富氧空气瓶、气体流量计、阀门。
所述密封部件可以进一步包括：填料塔、放空阀门21和集油罐阀门22。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时，卸料的步骤可以为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器相连的蒸汽流量计计量水蒸汽的流量，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时，钝化的步骤可以为：依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经10～15小时后，SO2的体积浓度降至0.005％～0.01％，并在35～55分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时，钝化的步骤还可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于180～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时的方法可以包括以下步骤：
进水；将自来水送入软水器，由软水器对自来水进行软化，软化后的自来水进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20、集油罐阀门22，开启碱液罐进气阀门23、尾气阀门24将蒸塔尾气排放至与碱液罐进气阀门23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时的方法还可以进一步包括以下步骤：
送气；当根据数据分析装置的监测，填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开氧气进气阀门17、气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过气体流量计、压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气减压阀、蒸汽阀门18和气体流量计出气阀门19保持蒸汽压力为0.3～0.5Mpa，蒸汽流量为0.8～1.0m3/h，压缩富氧空气压力0.25～0.45Mpa，流量为110～580ml/h；
钝化；依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经10～14小时后，SO2的体积浓度降至0.0015％～0.095％，并在40～100分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
相比现有技术中的液相钝化方法，本发明具有如下有益的技术效果：
(1)成本低，实施简单。气相钝化主要使用富氧空气，使用便捷，成本较低。(2)钝化均匀，不存在沟流现象。由于是气相作用，因此不存在沟流现象和死角。(3)废气处理容易。气相钝化后的废气经简单处理后即可达到排放标准。(4)处理时间短。气相钝化可以在蒸塔(蒸汽吹扫塔内的轻组分)中后期进行，钝化时间减少了约16个小时。
附图说明
图1为本发明实施例所述模拟填料塔气相钝化装置图；
图2为本发明实施例所述气相钝化工程中钝化尾气中SO2的浓度随时间的变化关系图；
图3为本发明实施例所述气相钝化前塔壁的照片；
图4为本发明实施例所述气相钝化后塔壁的照片。
具体实施方式
气相钝化是在石化装置检修前为防止打开装置时其内部的硫化亚铁发生自燃和***事故的发生，对硫化亚铁实施的以水蒸汽为载体利用氧化性气体控制性氧化的方法。
本发明石化装置中硫化亚铁的气相钝化方法，是在蒸塔中后期，由低压蒸汽(0.3～0.4Mpa)携带一定氧含量(21％～35％)的富氧空气进入蒸馏塔内实施硫化亚铁的气相钝化，钝化所释放出的热量由热容较大的蒸汽所吸收不会造成塔内热量的积聚，钝化所生成的部分二氧化硫气体由蒸汽携带出塔后经碱液冷凝吸收后可直接排放。
如图1所示，为本发明实施例所述模拟填料塔气相钝化装置图，其中各个附图标记为：
1、填料塔；2、压缩富氧空气瓶；3、气体流量计；4、软水器；5、蒸汽发生器；6、蒸汽流量计；7、压力表；8、20#碳钢填料；9、10、11、热电偶(附图中未画出，实际与计算机16相连接)；12、蒸汽分布器；13、碱液槽(含有10％的氢氧化钠溶液)；14、气体干燥器(含有浓硫酸干燥剂)；15、在线气相色谱仪；16、计算机；17～27、阀门；
17～27的阀门分别为：
17、气体流量计进气阀门；18、蒸汽阀门；19、气体流量计出气阀门；20、上进气阀门；21、放空阀；22、集油罐阀门22；23、碱液罐进气阀门；24、尾气阀门；25、干燥器进气阀门；26、在线色谱进气阀门；27、下进气阀门。
本发明的一个具体实施方案是：
1.打开软水器4进出水阀门并启动蒸汽发生器5，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与阀门22连接的集油罐。
2.卸料完毕后关闭上进气阀门20、集油罐阀门22，开启放空阀门21、下进气阀门27将蒸塔尾气通过与放空阀门21相连的管线排放至管网，并在排放过程中监测可燃气体含量。
3.当填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17、气体流量计出气阀门19，并保持蒸汽压力0.3～0.4Mpa，蒸汽流量为1m3/h左右，压缩富氧空气压力0.3～0.4Mpa，气体流量为400ml/h左右。依次打开尾气阀门24、干燥器进气阀门25、在线色谱进气阀门26、下进气阀门27，然后启动在线气相色谱监测的SO2浓度(见图2)并通过热电偶9、10、11监测模拟填料塔内的温度。
如图2所示，为本发明实施例所述气相钝化过程中钝化尾气中SO2的浓度随时间的变化关系图；图中横坐标为在线气相色谱监测的时间，单位为分钟；纵坐标为在线气相色谱监测的SO2的体积百分比浓度。由图2可以看出气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，达到0.215％，经8h后降至0.016％并不再发生变化，说明塔内反应基本结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
如图3、图4所示，分别为本发明实施例所述气相钝化前塔壁的照片和气相钝化后塔壁的照片。
钝化过程中通过三个热电偶9、10、11没有发现塔内温度有明显的变化，说明由于蒸汽的热容较大，硫化亚铁氧化所释放出的热量不足以使体系的温度发生改变。从钝化前后照片对比中也可看出，钝化前塔壁及塔盘上附着黑色沉淀，钝化后黑色沉淀变成了红褐色，说明硫化亚铁转变成了三氧化二铁等铁的氧化物。
本发明的另一具体实施方案是：
1、进水；将自来水送入软水器4，由软水器4对自来水进行软化，软化后的自来水进入蒸汽发生器5。
2、卸料；启动蒸汽发生器5，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器5相连的蒸汽流量计6计量水蒸汽的流量，打开与蒸汽流量计6直接相连的蒸汽阀门18，再依次打开上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔1内介质压送至集油罐。
3、监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20和集油罐阀门22，开启下送气阀门27和碱液罐进气阀23将蒸塔尾气排放至与碱液罐进气阀23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量。
4、送气；当根据数据分析装置的监测，当填料塔1内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17和气体流量计出气阀门19，将压缩富氧空气瓶2中的富氧空气通过气体流量计3进行输送，并通过压力表7和蒸汽流量计6的压力、流量显示，调节气体流量计进气阀门17、气体流量计出气阀门19、蒸汽阀门18保持蒸汽压力为0.3～0.4Mpa，蒸汽流量为1m3/h左右，压缩富氧空气压力0.3～0.4Mpa，流量为400ml/h左右。
5、钝化；依次打开尾气阀门24、干燥器进气阀门25、在线色谱进气阀门26和下进气阀门27，然后启动在线气相色谱15监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经5～20小时后，SO2的体积浓度降至某一较低水平(通常为0.001％～0.1％)并在20～90分钟之内不再发生变化时，说明塔内反应基本结束，气相钝化完毕，各阀门归位。在钝化过程中，可以同时通过热电偶9、10、11监测模拟填料塔1内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于某一预先设定的阈值(例如是160～240摄氏度)时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
一般来讲，钝化过程中通过三个热电偶9、10、11不会发现塔内温度有明显的变化，这是由于蒸汽的热容较大，硫化亚铁氧化所释放出的热量不足以使体系的温度发生改变。
本发明的另一实施例为一种硫化亚铁气相钝化方法，包括监测的步骤、送气的步骤和钝化的步骤。
所述方法可以进一步包括密封的步骤和卸料的步骤。
所述钝化的步骤优选为：由蒸汽携带富氧空气进入密封容器内实施硫化亚铁的气相钝化。
所述蒸汽可以为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.1～0.9Mpa。
所述富氧空气为体积百分比氧含量可以为21％～50％的空气。
所述蒸汽可以为水蒸汽，所述蒸汽的压力优选为0.3～0.4Mpa；所述富氧空气为体积百分比氧含量优选为21％～35％的空气。
所述卸料的步骤可以为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，打开与蒸汽流量计直接相连的蒸汽阀门18，再依次打开上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。
所述钝化的步骤可以为：依次打开阀门碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度；气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经6～18小时后，SO2的体积浓度降至0.002％～0.08％，并在30～80分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述钝化的步骤可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于160～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述方法优选进一步包括：
密封；将待钝化材料放置于密封的模拟填料塔内；
进水；将水通过进出水阀门进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开与蒸汽流量计相连的蒸汽阀门18，再依次打开上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门22和集油罐阀门22，开启下进气阀门27和碱液罐进气阀门23将蒸塔尾气排放至与碱液罐进气阀门23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气；当根据数据分析装置的监测，填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17和气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气进气阀门、进气阀门17、蒸汽阀门18和气体流量计出气阀门19保持蒸汽压力为0.25～0.45Mpa，蒸汽流量为0.8～1.2m3/h，压缩富氧空气压力0.25～0.45Mpa，流量为200～600ml/h；
钝化；依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经6～16小时后，SO2的体积浓度降至0.003％～0.09％，并在25～85分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
本发明的再一实施例为一种石化装置气相钝化方法，包括送气的步骤和钝化的步骤。
所述方法可以进一步包括监测的步骤和卸料的步骤。
所述钝化的步骤可以为：由蒸汽携带富氧空气进入密封容器内实施硫化亚铁的气相钝化。
所述蒸汽优选为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.2～0.8Mpa。
所述富氧空气为体积百分比氧含量优选为22％～55％的空气。
所述蒸汽可以为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.25～0.45Mpa；所述富氧空气为体积百分比氧含量为23％～36％的空气。
所述卸料的步骤优选为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器相连的蒸汽流量计计算水蒸汽的流量，打开与蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。
所述钝化的步骤可以为：依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经7～19小时后，SO2的体积浓度降至0.001％～0.09％，并在30～60分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述钝化的步骤可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于160～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述方法可以进一步包括：
进水；将自来水送入软水器，由软水器对自来水进行软化，软化后的自来水通过进出水阀门进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20、集油罐阀门22，开启下进气阀门27和碱液罐进气阀门23将蒸塔蒸汽尾气排放至与碱液罐进气阀门23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气；当根据数据分析装置的监测，当填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17、气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气进气阀门、气体流量计进气阀门17、蒸汽阀门18、气体流量计出气阀门19保持蒸汽压力为0.3～0.4Mpa，蒸汽流量为0.9～1.1m3/h，压缩富氧空气压力0.2～0.5Mpa，流量为150～550ml/h；
钝化；依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经8～14小时后，SO2的体积浓度降至0.001％～0.07％，并在30～80分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
本发明的又一实施例为一种石化装置气相钝化***，包括气相钝化装置、尾气处理装置和数据分析装置。
所述尾气处理装置，可以与所述气相钝化装置相连，用于处理钝化过程中产生的有害气体。
所述尾气处理装置可以进一步包括：含有10％氢氧化钠溶液的碱液槽13、碱液罐进气阀门23和尾气阀门24。
所述数据分析装置，可以与所述气相钝化装置相连，用于气相钝化前的可燃气体数据检测；以及，在气相钝化过程中，对钝化产生的SO2浓度的线性检测。
所述数据分析装置，可以进一步包括：气体干燥器、气相色谱仪、计算机、监控进气阀门和监控出气阀门。
所述气相钝化装置，可以分别与所述尾气处理装置和数据分析装置相连，用于对石化装置进行气相钝化。
所述气相钝化装置优选进一步包括：蒸汽供给部件、氧气供给部件和密封部件。
所述蒸汽供给部件可以进一步包括：软水器、蒸汽发生器、蒸汽流量计和阀门。
所述氧气供给部件可以进一步包括：压缩富氧空气瓶、气体流量计、氧阀门。
所述密封部件可以进一步包括：填料塔、出气阀门和集油罐阀门。
所述气相钝化***在使用时，卸料的步骤可以为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器相连的蒸汽流量计计量水蒸汽的流量，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。
所述气相钝化***在使用时，钝化的步骤可以为：依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经10～15小时后，SO2的体积浓度降至0.005％～0.01％，并在35～55分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述气相钝化***在使用时，钝化的步骤可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于160～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述气相钝化***在使用时的方法可以包括：
进水；将水送入软水器，由软水器对水进行软化，软化后的水进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20和集油罐阀门22，开启下进气阀门27和碱液罐进气阀门23将蒸塔尾气排放至与碱液罐进气阀门23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气；当根据数据分析装置的监测，填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开氧气进气阀门和氧气阀，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气减压阀门、气体流量计进气阀门17、蒸汽阀门18、气体流量计出气阀门19保持蒸汽压力为0.2～0.5Mpa，蒸汽流量为0.8～1.2m3/h，压缩富氧空气压力0.2～0.4Mpa，流量为120～580ml/h；
钝化；依次打开尾气阀门碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经9～12小时后，SO2的体积浓度降至0.002％～0.1％，并在40～70分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
本发明的另一实施例为一种硫化亚铁气相钝化装置，包括蒸汽供给部件、氧气供给部件和密封部件。
所述气相钝化装置，可以分别与尾气处理装置和数据分析装置相连，用于对石化装置进行气相钝化。
所述蒸汽供给部件可以进一步包括：软水器、蒸汽发生器、蒸汽流量计和阀门。
所述氧气供给部件可以进一步包括：压缩富氧空气瓶、气体流量计、阀门。
所述密封部件可以进一步包括：填料塔、出气阀门和集油罐阀门。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时，卸料的步骤可以为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，通过与蒸汽发生器相连的蒸汽流量计计算水蒸汽的流量，打开蒸汽蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时，钝化的步骤可以为：打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经10～15小时后，SO2的体积浓度降至0.005％～0.01％，并在35～55分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时，钝化的步骤还可以进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于160～240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时的方法可以包括以下步骤：
进水；将自来水送入软水器，由软水器对自来水进行软化，软化后的自来水进入蒸汽发生器；
卸料；启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开蒸汽阀门18、上进气阀门20和集油罐阀门22，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门22连接的集油罐；
监测；卸料完毕后关闭上进气阀门20和集油罐阀门22，开启下进气阀门27和碱液罐进气阀门23将蒸塔尾气排放至与碱液罐进气阀门23相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量。
所述硫化亚铁气相钝化装置在使用时的方法还可以进一步包括以下步骤：
送气；当根据数据分析装置的监测，填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门17和气体流量计出气阀门19，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气进气阀门、气体流量计进气阀门17、蒸汽阀门18、气体流量计出气阀门19保持蒸汽压力为0.3～0.5Mpa，蒸汽流量为0.8～1.0m3/h，压缩富氧空气压力0.25～0.45Mpa，流量为110～580ml/h；
钝化；依次打开碱液罐进气阀门23、尾气阀门24、干燥器进气阀门25和在线色谱进气阀门26，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经10～14小时后，SO2的体积浓度降至0.0015％～0.095％，并在40～100分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
Claims (3)
1.一种硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，包括监测的步骤、送气的步骤和钝化的步骤
所述方法进一步包括密封的步骤和卸料的步骤；
所述钝化的步骤为：由蒸汽携带富氧空气进入密封容器内实施硫化亚铁的气相钝化；
所述蒸汽为水蒸汽，所述蒸汽的压力为0.1~0.9MPa；
所述富氧空气为体积百分比氧含量为21%~50%的空气；
所述卸料的步骤为：启动蒸汽发生器，产生水蒸汽，打开与蒸汽流量计直接相连的蒸汽阀门，再依次打开上送气阀门和集油罐阀门，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门连接的集油罐；
所述钝化的步骤为：依次打开尾气阀门、排气阀门、监控进气阀门和监控出气阀门，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度；气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经6～18小时后，SO2的体积浓度降至0.002%～0.08%，并在30～80分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
2.根据权利要求1所述的硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，所述钝化的步骤进一步包括：在钝化过程中，同时通过热电偶监测模拟填料塔内的温度，如模拟填料塔1内的温度高于160~240℃时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
3.根据权利要求1所述的硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
密封：将待钝化材料放置于密封的模拟填料塔内；
进水：将水通过进出水阀门进入蒸汽发生器；
卸料：启动蒸汽发生器产生水蒸汽，打开与蒸汽流量计相连的蒸汽阀门，再依次打开上送气阀门和集油罐阀门，利用蒸汽将模拟填料塔内介质压送至与集油罐阀门连接的集油罐；
监测：卸料完毕后关闭上送气阀门和集油罐阀门，开启下送气阀门和出气阀门将蒸塔蒸汽尾气排放至与出气阀门相连接的尾气处理装置和数据分析装置，并在排放过程中监测可燃气体含量；
送气：当根据数据分析装置的监测，填料塔内可燃气体含量不在其***极限范围内时，打开气体流量计进气阀门和气体流量计出气阀门，将富氧空气进行输送，并通过压力表和蒸汽流量计的压力、流量显示，调节氧气减压阀门、气体流量计进气阀门、蒸汽阀门和气体流量计出气阀门保持蒸汽压力为0.25~0.45MPa，蒸汽流量为0.8~1.2m3/h，压缩富氧空气压力0.25~0.45MPa，流量为200~600ml/h;
钝化：依次打开碱液罐进气阀门、尾气阀门、干燥器进气阀门和在线色谱进气阀门，然后启动在线气相色谱监测SO2的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SO2含量较高，当经6～16小时后，SO2的体积浓度降至0.003%～0.09%，并在25～85分钟之内不再发生变化时，塔内反应结束，气相钝化完毕，各阀门归位。
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