CN102908888B - 硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置、方法及应用 - Google Patents

Abstract

一种硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置，其包括：撬装式配液槽车、钝化清洗剂供应装置和水供应装置，所述钝化清洗剂供应装置和水供应装置通过管路与所述撬装式配液槽车相连接，用于向所述撬装式配液槽车的配液槽提供钝化清洗剂和水。该装置实现了配料、检测、含硫化氢的气体处理及过滤功能于一体，操作更加方便快捷，从而降低了采用现有的硫化亚铁清洗钝化装置在清洗过程中造成的危险性，快速有效的去除石油化工生产设备中存在的硫化亚铁和含硫化氢气体。

Description

硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置、方法及应用

技术领域

本发明属于石油天然气工业领域，尤其涉及一种用于石油化工设备中的硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置。

背景技术

随着国民经济的发展的需要，我国对原油的需求急剧增加，而全球范围内轻质油的时代已经过去，取而代之的则是高含硫的重质油，在石油炼制过程中原油中的硫与装置发生一系列反应生成硫化亚铁。石油化工设备中的硫化亚铁自燃主要发生在检修过程中，检修打开设备时，附着在塔、罐等部件表面的硫化亚铁等硫铁化合物腐蚀产物与空气接触，硫化亚铁和空气中的氧气发生化学反应，产生自燃。硫化亚铁自然是石油化工行业中经常发生的现象，分析其原因，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所造成的。近年来，国内多套化工装置相机发生了硫化亚铁自然损坏设备的事情，因此如何防止硫化亚铁在时候化工设备中的自然成为人们关注的焦点。目前工业上防止硫化亚铁自燃的方法有三种：

1.隔离法：防止硫化亚铁和空气中的氧气接触，如用氮气保护，水封保护等；

2.清除法：将硫化亚铁从设备上清除，如对设备进行机械清洗、化学清洗等；

3.清洗钝化法：用钝化剂进行设备处理，将易自燃的硫化亚铁转化为较稳定的化合物，从而防止硫化亚铁的自燃。

隔离法适用于石油化工生产过程中实时在线保护，但在检修过程中很难有效防止硫化亚铁的自燃，清除法包括物理清除和化学清洗，物理清除主要是利用特殊机械清洗设备表面垢层，物理清除效果不理想，表面残存的污垢比较多；化学清洗有碱洗、酸洗、有机溶剂清洗，以及根据结垢种类的不同采用表面活性剂与碱、有机溶剂等组成的混合化学清洗溶液的清洗，清洗效果与清洗钝化法不相上下，但安全性不如清洗钝化法。清洗钝化法是传统的清洗法和钝化法相结合，即在化学清洗剂中再适当添加氧化性钝化剂的成分。

目前，清洗钝化法在石油化工工业硫化亚铁清洗工艺中应用还比较少，且目前的氧化亚铁清洗钝化装置操作复杂，危险性高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是在于提供一种新型的硫化亚铁清洗钝化装置，该装置实现了配料、检测、含硫化氢的气体处理及过滤功能于一体，操作更加方便快捷，从而降低了采用现有的硫化亚铁清洗钝化装置在清洗过程中造成的危险性，快速有效的去除石油化工生产设备中存在的硫化亚铁和含硫化氢气体。

基于此，本发明提供了一种新型的硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置，其包括：撬装式配液槽车、钝化清洗剂供应装置和水供应装置，所述钝化清洗剂供应装置和水供应装置通过管路与所述撬装式配液槽车相连接，用于向所述撬装式配液槽车的配液槽提供钝化清洗剂和水。

其中，所述清洗钝化装置还进一步包括气体分布器和烧结板过滤器。

其中，所述气体分布器位于所述撬装式配液槽车的配液槽的底部一边，所述气体分布器的外部管道通过废气处理管道连接到待清洗的石油化工设备的顶部，所述气体分布器的外部管道的管体高度要超过撬装式配液槽车高度，以防止槽车内有清洗液时回流。

其中，在所述撬装式配液槽车的配液槽上部装有回流管，在所述回流管上安装在线PH计和实时温度监控计，在所述回流管前端装有取样口和阀门，用来定时取样，根据所取样品分析清洗程度和清洗液浓度，从而判断是否需要添加钝化清洗剂和是否清洗完全，所述回流管通过临时管道连接在所述待清洗的石油化工设备的底部。

其中，所述烧结板过滤器位于所述撬装式配液槽车的配液槽底部的另一边，所述烧结板过滤器通过管道连接到加剂泵，由所述钝化清洗剂和所述水配成的清洗液经烧结板过滤器过滤后经加剂泵后打到待清洗的设备顶部，所述加剂泵出口连接两条管道，一条管道上装有出口阀，出口阀经管道连接待清洗的石油化工设备，另一条管道上装有流量调节阀用来调节所述加剂泵出口流量。

本发明还提供了一种新型的硫化亚铁及硫化氢清洗钝化装置，其包括：撬装式配液槽车、钝化清洗剂供应装置、水供应装置、气体分布器和烧结板过滤器；

所述钝化清洗剂供应装置和所述水供应装置通过管道与所述撬装式配液槽车的配液槽相连接；

所述气体分布器位于所述撬装式配液槽车的配液槽的底部一边，所述气体分布器的外部管道通过废气处理管道连接到待清洗的石油化工设备的顶部，所述气体分布器的外部管道的管体高度要超过撬装式配液槽车高度，以防止槽车内清洗液回流；

所述烧结板过滤器位于所述撬装式配液槽车的配液槽底部的另一边，其通过管道连接到加剂泵，由所述钝化清洗剂和所述水配成的清洗液经烧结板过滤器过滤后经加剂泵后打到待清洗的设备顶部，所述加剂泵出口连接两条管道，一条管道上装有出口阀，出口阀经管道连接待清洗的石油化工设备，另一条管道上装有流量调节阀用来调节所述加剂泵的出口流量；

在所述撬装式配液槽车的配液槽上部装有回流管，在所述回流管上安装在线PH计和实时温度监控计，在所述回流管前端装有取样口和阀门，用来定时取样，根据所取样品分析清洗程度和清洗液浓度，从而判断是否需要添加钝化清洗剂和是否清洗完全，所述回流管通过管道连接在所述待清洗的石油化工设备的底部。

本发明还提供了采用上述硫化亚铁及硫化氢清洗钝化装置清洗钝化石油化工设备的方法，其包括：

第一步，制备钝化清洗液；

第二步，在所述待清洗的石油化工设备中加入水，排出所述设备中的含硫化氢气体；

第三步，使排出的含硫化氢气体进入所述撬装式配液槽车的配液槽内，经过处理后排空；

第四步，向所述待清洗的石油化工设备中供应制备的所述钝化清洗液，浸泡；

第五步，使所述钝化清洗液在所述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置和所述待清洗的石油化工设备中循环；

第六步，实施监控所述钝化清洗液的PH值和温度，判断是否终止清洗或添加钝化清洗剂；

第七步，回收钝化清洗液，清洗所述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置。

所述方法进一步包括：

第一步，通过所述钝化清洗剂供应装置和所述水供应装置向所述撬装式配液槽车的配液槽内配送所述钝化清洗剂和所述水，在所述配液槽内形成钝化清洗液；

第二步，在所述待清洗的石油化工设备中加入水进行填充，加入水填充时设备内的含硫化氢气体会被水赶出来；

第三步，所述第二步排出的硫化氢气体会从所述废气处理管线经气体分布器进入所述配液槽车内，气体经高浓度钝化清洗液处理后直接排入空气中；

第四步，开启所述加剂泵出口阀和所述加剂泵电源，所述钝化清洗液经所述烧结板过滤器过滤后送至所述加剂泵然后进入待清洗的石油化工设备内，随后关闭所述加剂泵和所述出口阀，浸泡；

第五步，浸泡结束后开启所述加剂泵和所述出口阀，开启所述待清洗的石油化工设备底部的阀门，开启所述回流管上的在线PH计和所述实时温度监控计，所述钝化清洗液在所述撬装式配液槽车和待清洗的石油化工设备内循环，用所述加剂泵流量调节阀来控制循环量；

第六步，定时从所述回流管上的取样口取样分析，比色，配合在线PH计和实时温度监控计来判断清洗钝化情况，从而选择加钝化清洗剂或判定是否清洗完毕；

第七步，清洗完毕后从配液槽车中将回流的钝化清洗液收集、处理，断开所述撬装式配液槽车前后临时线和废气处理管线，用水清洗所述撬装式配液槽车和加剂泵，完成清洗钝化。

本发明还提供了上述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置在石油化工设备清洗过程中的应用。

本发明有益的技术效果在于：

相对于现有技术，本发明的清洗钝化装置能更加快速有效的清洗掉化工设备中附着的硫化亚铁和含硫化氢的气体，装置将在线PH值检测、温度检测和加剂泵集成在撬装式配液槽车上，实现了配料、检测、含硫化氢的气体处理及过滤功能于一体，操作更加方便快捷，从而降低了清洗过程中的危险性。

附图说明

图1为本发明硫化亚铁及硫化氢清洗钝化装置与待清洗时候化工设备连接结构图；

图中，：1-撬装式配液槽车；2-钝化清洗剂供应装置；3-水供应装置；4-气体分布器；5-烧结板过滤器；6-石油化工设备；7-加剂泵；8-出口阀；9-流量调节阀；10-回流管；11-在线PH计；12-实时温度监控计；13-取样口；14-阀门。

具体实施方式

本发明提供了一种新型的硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置，其包括：撬装式配液槽车、钝化清洗剂供应装置、水供应装置、气体分布器和烧结板过滤器，所述钝化清洗剂供应装置和水供应装置通过管路与所述撬装式配液槽车相连接，用于向所述撬装式配液槽车的配液槽提供钝化清洗剂和水。

钝化清洗剂一般是化学清洗剂中再适当地添加钝化剂的成分，配方主要由表面活性剂，加入碱、螯合剂、缓蚀剂、钝化剂等有效成分，具有很强的水溶性和分解性。表面活性剂的作用是降低液体表面张力，具有产生湿润、渗透、去污和发泡等一系列表面活性作用，使设备表面的油污和固体污粒进入清洗液中。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。缓蚀剂能保护设备表面，使其免遭介质腐蚀。钝化剂则能降低设备材质上铁的电化学活性，使其表面发生变化和钝化，形成保护膜，较好地抑制铁溶解的阳极反应，减少设备清洗后再使用过程中硫化亚铁的生成，起到对设备的保护作用。

通过钝化清洗剂和水配成的钝化清洗液中钝化清洗剂的质量百分浓度10%~60%。

所述气体分布器位于所述撬装式配液槽车的配液槽的底部一边，所述气体分布器的外部管道通过废气处理管道连接到待清洗的石油化工设备的顶部，所述气体分布器的外部管道的管体高度要超过撬装式配液槽车高度，以防止槽车内有钝化清洗剂或水时回流。

在所述撬装式配液槽车的配液槽上部装有回流管，在所述回流管上安装在线PH计和实时温度监控计，在所述回流管前端装有取样口和阀门，用来定时取样，根据所取样品分析清洗程度和清洗液浓度，从而判断是否需要添加钝化清洗剂和是否清洗完全，所述回流管通过临时管道连接在所述待清洗的石油化工设备的底部。

所述烧结板过滤器位于所述撬装式配液槽车的配液槽底部的另一边，所述烧结板过滤器通过管道连接到加剂泵，由所述钝化清洗剂和所述水配成的清洗液经烧结板过滤器过滤后经加剂泵后打到待清洗的设备顶部，所述加剂泵出口连接两条管道，一条管道上装有出口阀，出口阀经临时管道连接待清洗的石油化工设备，另一条管道上装有流量调节阀用来调节所述加剂泵出口流量，从而控制循环速度，增加清洗液与设备接触时间，充分利用钝化清洗剂。

本发明还提供了一种新型的硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置，其包括：撬装式配液槽车、钝化清洗剂供应装置、水供应装置、气体分布器和烧结板过滤器；

所述钝化清洗剂供应装置和所述水供应装置通过管道与所述撬装式配液槽车的配液槽相连接；

所述气体分布器位于所述撬装式配液槽车的配液槽的底部一边，所述气体分布器的外部管道通过废气处理管道连接到待清洗的石油化工设备的顶部，所述气体分布器的外部管道的管体高度要超过撬装式配液槽车高度，以防止槽车内有钝化清洗剂或水时回流；

所述烧结板过滤器位于所述撬装式配液槽车的配液槽底部的另一边，其通过管道连接到加剂泵，由所述钝化清洗剂和所述水配成的清洗液经烧结板过滤器过滤后经加剂泵后打到待清洗的设备顶部，所述加剂泵出口连接两条管道，一条管道上装有出口阀，出口阀经临时管道连接待清洗的石油化工设备，另一条管道上装有流量调节阀用来调节所述加剂泵出口流量；

在所述撬装式配液槽车的配液槽上部装有回流管，在所述回流管上安装在线PH计和实时温度监控计，在所述回流管前端装有取样口和阀门，用来定时取样，根据所取样品分析清洗程度和清洗液浓度，从而判断是否需要添加钝化清洗剂和是否清洗完全，所述回流管通过临时管道连接在所述待清洗的石油化工设备的底部。

本发明还提供了采用上述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置清洗钝化石油化工设备的方法，其包括：

第一步，制备钝化清洗液；

第二步，在所述待清洗的石油化工设备中加入水，排出所述设备中的硫化氢气体；

第三步，使排出的含硫化氢气体进入所述撬装式配液槽车的配液槽内，经过处理后排空；

第四步，向所述待清洗的石油化工设备中供应制备的所述钝化清洗液，浸泡0~5小时；

第五步，使所述钝化清洗液在所述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置和所述待清洗的石油化工设备中循环；

第六步，实施监控所述钝化清洗液的PH值和温度，判断是否终止清洗或选择添加钝化清洗剂；

第七步，回收钝化清洗液，清洗所述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置。

所述方法进一步包括：

第一步，通过所述钝化清洗剂供应装置和所述水供应装置向所述撬装式配液槽车的配液槽内配送所述钝化清洗剂和所述水，在所述配液槽内形成钝化清洗剂占10~60%质量浓度的钝化清洗液；

第二步，在所述待清洗的石油化工设备中加入水进行填充，加入水填充时设备内的含硫化氢气体会被水赶出来；

第三步，所述第二步赶出的含硫化氢气体会从所述废气处理管线经气体分布器进入所述配液槽内，气体经高浓度钝化清洗液处理后直接排入空气中；

第四步，开启所述加剂泵出口阀和所述加剂泵电源，所述钝化清洗液经所述烧结板过滤器过滤，然后送至所述加剂泵然后进入待清洗的石油化工设备内，随后关闭所述加剂泵和所述出口阀，浸泡；

第五步，浸泡结束后开启所述加剂泵和所述出口阀，开启所述待清洗的石油化工设备底部的阀门，开启所述回流管上的在线PH计和所述实时温度监控计，所述钝化清洗液在所述撬装式配液槽车和待清洗的石油化工设备内循环，用所述加剂泵流量调节阀来控制循环量；

第六步，定时从所述回流管上的取样口取样分析，比色，配合在线PH计和实时温度监控计来判断清洗钝化情况，从而选择添加钝化清洗剂或判定是否清洗完毕；

第七步，清洗完毕后从配液槽车中将回流的钝化清洗液收集、处理，断开所述撬装式配液槽车前后临时线和废气处理管线，用水清洗所述撬装式配液槽车和加剂泵，完成清洗钝化。

本发明还提供了上述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置在石油化工设备清洗过程中的应用。

以下采用实施例和附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

图1显示了本发明硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置及其与待清洗，其包括：撬装式配液槽车1、钝化清洗剂供应装置2、水供应装置3、气体分布器4和烧结板过滤器5；钝化清洗剂供应装置2和水供应装置3通过管道与撬装式配液槽车1的配液槽相连接；气体分布器4位于撬装式配液槽车1的配液槽的底部一边，气体分布器4的外部管道通过废气处理管道连接到待清洗的石油化工设备6的顶部，气体分布器4的外部管道的管体高度要超过撬装式配液槽车1高度，以防止槽车内有钝化清洗剂或水时回流；烧结板过滤器5位于撬装式配液槽车1的配液槽底部的另一边，其通过管道连接到加剂泵7，加剂泵7出口连接两条管道，一条管道上装有出口阀8，出口阀8经临时管道连接待清洗的石油化工设备6，另一条管道上装有流量调节阀9用来调节加剂泵7的出口流量；在所述撬装式配液槽车1的配液槽上部装有回流管10，在所述回流管上安装在线PH计11和实时温度监控计12，在所述回流管前端装有取样口13和阀门14，用来定时取样，所述回流管10通过临时管道连接在所述待清洗的石油化工设备6的底部。

采用本发明的装置清洗石油化工设备时，首先，通过所述钝化清洗剂供应装置2和所述水供应装置3向所述撬装式配液槽车1的配液槽内配送钝化清洗剂和水，在所述配液槽内形成30%质量浓度的钝化清洗液；向待清洗的石油化工设备6中加入水进行填充，使设备中的硫化氢气体被排出；被排出的硫化氢气体会从所述废气处理管线经气体分布器4进入所述配液槽内，气体经高浓度钝化清洗液处理后直接排入空气中；开启加剂泵7出口阀8和加剂泵7电源，钝化清洗液经烧结板过滤器5过滤并送至所述加剂泵7然后进入待清洗的石油化工设备6内，随后关闭加剂泵7和出口阀8，浸泡2小时；浸泡结束后开启加剂泵7和出口阀8，开启待清洗的石油化工设备6底部的阀门，开启回流管10上的在线PH计11和实时温度监控计12，所述钝化清洗液在所述撬装式配液槽车和待清洗的石油化工设备内循环，用加剂泵流量调节阀9来控制循环量；定时从回流管10上的取样口取样分析，比色，配合在线PH计11和实时温度监控计12来判断清洗钝化情况，从而选择添加钝化清洗剂或判定是否清洗完毕；清洗完毕后从配液槽车中将回流的钝化清洗液收集、处理，断开所述撬装式配液槽车1前后临时线和废气处理管线，用水清洗所述撬装式配液槽车1和加剂泵7，完成清洗钝化。

所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，对上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种硫化亚铁及硫化氢清洗钝化装置，其特征在于，包括：撬装式配液槽车、钝化清洗剂供应装置、水供应装置、气体分布器和烧结板过滤器； 

所述钝化清洗剂供应装置和所述水供应装置通过管道与所述撬装式配液槽车的配液槽相连接； 

所述气体分布器位于所述撬装式配液槽车的配液槽的底部一边，所述气体分布器的外部管道通过废气处理管道连接到待清洗的石油化工设备的顶部，所述气体分布器的外部管道的管体高度要超过撬装式配液槽车高度，以防止槽车内清洗液回流； 

所述烧结板过滤器位于所述撬装式配液槽车的配液槽底部的另一边，其通过管道连接到加剂泵，由所述钝化清洗剂和所述水配成的清洗液经烧结板过滤器过滤后经加剂泵后打到待清洗的设备顶部，所述加剂泵出口连接两条管道，一条管道上装有出口阀，出口阀经管道连接待清洗的石油化工设备，另一条管道上装有流量调节阀用来调节所述加剂泵的出口流量； 

在所述撬装式配液槽车的配液槽上部装有回流管，在所述回流管上安装在线 pH计和实时温度监控计，在所述回流管前端装有取样口和阀门，用来定时取样，根据所取样品分析清洗程度和清洗液浓度，从而判断是否需要添加钝化清洗剂和是否清洗完全，所述回流管通过临时管道连接在所述待清洗的石油化工设备的底部。 

2.采用权利要求1所述的硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置清洗钝化石油化工设备的方法，其特征在于，包括： 

第一步，制备钝化清洗液； 

第二步，在所述待清洗的石油化工设备中加入水，排出所述设备中的含硫化氢气体； 

第三步，使排出的含硫化氢气体进入所述撬装式配液槽车的配液槽内，经过处理后排空； 

第四步，向所述待清洗的石油化工设备中供应制备的所述钝化清洗液，浸泡； 

第五步，使所述钝化清洗液在所述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置和所述待清洗的石油化工设备中循环； 

第六步，实施监控所述钝化清洗液的pH值和温度，判断是否终止清洗或选择加钝化清洗剂； 

第七步，回收钝化清洗液，清洗所述硫化亚铁及含硫化氢气体清洗钝化装置。 

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述各步骤具体为： 

第一步，通过所述钝化清洗剂供应装置和所述水供应装置向所述撬装式配液槽车的配液槽内配送所述钝化清洗剂和所述水，在所述配液槽内形成钝化清洗剂占10～60%质量浓度的钝化清洗液； 

第二步，在所述待清洗的石油化工设备中加入水进行填充，加入水填充时设备内的硫化氢气体会被水赶出来； 

第三步，所述第二步排出的含硫化氢气体会从所述废气处理管线经气体分布器进入所述配液槽内，气体经高浓度钝化清洗液处理后直接排入空气中； 

第四步，开启所述加剂泵出口阀和所述加剂泵电源，所述钝化清洗液经所述烧结板过滤器过滤后送至所述加剂泵然后进入待清洗的石油化工设备内，随后关闭所述加剂泵和所述出口阀，浸泡0～5小时； 

第五步，浸泡结束后开启所述加剂泵和所述出口阀，开启所述待清洗的石油化工设备底部的阀门，开启所述回流管上的在线pH计和所述实时温度监控计，所述钝化清洗液在所述撬装式配液槽车和待清洗的石油化工设备内循环，用所述加剂泵流量调节阀来控制循环量； 

第六步，定时从所述回流管上的取样口取样分析，比色，配合在线pH计和实时温度监控计来判断清洗钝化情况，判定是否清洗完毕； 

第七步，清洗完毕后从配液槽车中将回流的钝化清洗液收集、处理，断开所述撬装式配液槽车前后临时线和废气处理管线，用水清洗所述撬装式配液槽车和加剂泵，完成清洗钝化。 

4.权利要求1所述的清洗钝化装置在石油化工设备清洗过程中的应用。