一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置的制作方法

專利名稱：一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬產品的處理裝置技術領域，特別涉及一種金屬表面的硫化亞 鐵氣相鈍化裝置。
背景技術：
金屬處于鈍化狀態能保護金屬防止腐蝕，鈍化現象是金屬相和溶液相所引起的， 還是由界面現象所引起的。有人曾研究過機械性刮磨對處在鈍化狀態的金屬的影響。實驗 表明，測量時不斷刮磨金屬表面，則金屬的電勢劇烈向負方向移動，也就是修整金屬表面可 引起處在鈍態金屬的活化。即證明鈍化現象是一種界面現象。它是在一定條件下，金屬與 介質相互接觸的界面上發生變化的。電化學鈍化是陽極極化時，金屬的電位發生變化而在 電極表面上形成金屬氧化物或鹽類。這些物質緊密地覆蓋在金屬表面上成為鈍化膜而導致 金屬鈍化，化學鈍化則是像濃HNO3等氧化劑直接對金屬的作用而在表面形成氧化膜，或加 入易鈍化的金屬如Cr、Ni等而引起的。化學鈍化時，加入的氧化劑濃度還不應小于某一臨 界值，不然不但不會導致鈍態，反將引起金屬更快的溶解。針對石化裝置中硫化亞鐵的處理方法全部采用液相鈍化的方法，即將液相鈍化劑 在裝置內進行循環進而實現與硫化亞鐵的充分反應，從而達到預防硫化亞鐵氧化自燃的目 的。硫化亞鐵是石油及其衍生品中的硫對石化裝置的腐蝕產物，石化裝置檢修過程中經常 發生由于硫化亞鐵氧化導致自燃或爆炸事故，因此石化裝置檢修前必須進行硫化亞鐵的鈍 化或清洗處理。金屬表面轉化為不易被氧化的狀態，而延緩金屬的腐蝕速度的方法稱為鈍化。金 屬由于介質的作用生成的腐蝕產物如果具有致密的結構，形成了一層薄膜(往往是看不見 的)，緊密覆蓋在金屬的表面，則改變了金屬的表面狀態，使金屬的電極電位大大向正方向 躍變，而成為耐蝕的鈍態。如1 — Fe++時標準電位為-0. 44V，鈍化后躍變到+0. 5 IV， 而顯示出耐腐蝕的貴金屬性能，這層薄膜就叫鈍化膜。金屬的鈍化也可能是自發的過程(如在金屬的表面生成一層難溶解的化合物，即 氧化物膜)。在工業上是用鈍化劑(主要是氧化劑)對金屬進行鈍化處理，形成一層保護膜。鐵、鋁在稀HNO3或稀中能很快溶解，但在濃HNO3或濃中溶解現象幾乎 完全停止了，碳鋼通常很容易生銹，若在鋼中加入適量的Ni、Cr，就成為不銹鋼了。金屬或 合金受一些因素影響，化學穩定性明顯增強的現象，稱為鈍化。由某些鈍化劑(化學藥品) 所引起的金屬鈍化現象，稱為化學鈍化。如濃HNO3、濃H2S04、HC103、K2Cr207、KMn04等氧化劑 都可使金屬鈍化。金屬鈍化后，其電極電勢向正方向移動，使其失去了原有的特性，如鈍化 了的鐵在銅鹽中不能將銅置換出。此外，用電化學方法也可使金屬鈍化，如將狗置于H2SO4 溶液中作為陽極，用外加電流使陽極極化，采用一定儀器使鐵電位升高一定程度，狗就鈍化 了。由陽極極化弓I起的金屬鈍化現象，叫陽極鈍化或電化學鈍化。現有的液相鈍化技術缺陷(1)用量大。一個常規蒸餾塔的鈍化劑用量從幾噸到幾十噸不等，成本較高。( 溝流現象嚴重。由于裝置內垢層的不均一性導致液體在其表面 的溝流現象嚴重，容易出現死角。( 廢液處理困難，現有的鈍化劑中含有的Mn2+、Cr2+等重 金屬離子對環境能造成嚴重污染，還有的鈍化劑中含有Cl—則對不銹鋼形成應力開裂。(4) 處理時間長。現有的液相鈍化技術鈍化時間一般在M個小時左右，而整套裝置的檢修工期 較短，導致檢修其它工作的滯后。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，提供了一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置，可以有效 克服現有技術中液相鈍化存在的下述缺陷(1)用量大，成本高。氣相鈍化主要使用富氧空 氣，使用便捷，成本較低。( 溝流現象嚴重。由于是氣相作用，因此不存在溝流現象和死 角。( 廢液處理困難。氣相鈍化后的廢氣經簡單處理后即可達到排放標準。(4)處理時 間長。氣相鈍化可以在蒸塔(蒸汽吹掃塔內的輕組分)中后期進行，鈍化時間減少。為解決上述技術問題，本發明提供了一種硫化亞鐵氣相鈍化方法，包括監測的步 驟、送氣的步驟和鈍化的步驟。所述方法可以進一步包括密封的步驟和卸料的步驟。所述鈍化的步驟優選為由蒸汽攜帶富氧空氣進入密封容器內實施硫化亞鐵的氣 相鈍化。所述蒸汽可以為水蒸汽，所述蒸汽的壓力為0. 1 0. 9Mpa。所述富氧空氣為體積百分比氧含量可以為21% 50%的空氣。所述蒸汽可以為水蒸汽，所述蒸汽的壓力優選為0. 3 0. 4Mpa ；所述富氧空氣為 體積百分比氧含量優選為21% 35%的空氣。所述卸料的步驟可以為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽，打開與蒸汽流量計直接相 連的蒸汽閥門18，再依次打開上送氣閥門20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介 質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。所述鈍化的步驟可以為依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和 監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測Sh的濃度；氣相鈍化過程剛開始時尾氣中 SO2含量較高，當經6 18小時后，的體積濃度降至0. 002% 0. 08%，并在30 80分 鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。所述鈍化的步驟可以進一步包括在鈍化過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料 塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于160 240°C時，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣 閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到85 95°C時，再繼續鈍化反應。填料塔 的介質為原油，其作用是原油中的活性硫與20#碳鋼填料反應形成硫化亞鐵。所述方法優選進一步包括密封；將待鈍化材料放置于密封的模擬填料塔內；進水；將水通過進出水閥門進入蒸汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開與蒸汽流量計相連的蒸汽閥門18，再依 次打開上送氣閥門20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥 門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量；送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 25 0. 45Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 2m3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 25 0. 45Mpa， 流量為200 600ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 6 16小時后，SA的體積濃度降至0. 003% 0. 09%，并在25 85分鐘之內不再發生變 化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。為解決上述技術問題，本發明還提供了一種石化裝置氣相鈍化方法，包括送氣的 步驟和鈍化的步驟。所述方法可以進一步包括監測的步驟和卸料的步驟。所述鈍化的步驟可以為由蒸汽攜帶富氧空氣進入密封容器內實施硫化亞鐵的氣 相鈍化。所述蒸汽優選為水蒸汽，所述蒸汽的壓力為0. 2 0. SMpa0所述富氧空氣為體積百分比氧含量優選為22% 55%的空氣。所述蒸汽可以為水蒸汽，所述蒸汽的壓力為0. 25 0. 45Mpa ；所述富氧空氣為體 積百分比氧含量為23% 36%的空氣。所述卸料的步驟優選為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽，通過與蒸汽發生器相連的 蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥門22，利用 蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。所述鈍化的步驟可以為依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和 監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測SO2的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中 SO2含量較高，當經7 19小時后，的體積濃度降至0. 001 % 0. 09%，并在30 60分 鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。所述鈍化的步驟可以進一步包括在鈍化過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料 塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于180 240°C時，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣 閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到70 100°C時再繼續鈍化反應。所述方法可以進一步包括進水；將自來水送入軟水器，由軟水器對自來水進行軟化，軟化后的自來水通過進 出水閥門進入蒸汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥 門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量；送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 3 0. 4Mpa，蒸汽流量為0. 9 1. lm3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 2 0. 5Mpa，流 量為 150 550ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 8 14小時后，SA的體積濃度降至0. 001% 0. 07%，并在30 80分鐘之內不再發生變 化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。為解決上述技術問題，本發明又提供了一種石化裝置氣相鈍化系統，包括氣相鈍 化裝置、尾氣處理裝置和數據分析裝置。所述尾氣處理裝置，可以與所述氣相鈍化裝置相連，用于處理鈍化過程中產生的 有害氣體。所述尾氣處理裝置可以進一步包括含有10%氫氧化鈉溶液的堿液槽、尾氣閥門 23和排氣閥門24。所述數據分析裝置，可以與所述氣相鈍化裝置相連，用于氣相鈍化前的可燃氣體數據檢測；以及，在氣相鈍化過程中，對鈍化產生的濃度的在線檢測。所述數據分析裝置，可以進一步包括氣體干燥器、氣相色譜儀、計量機、監控進氣 閥門25和監控出氣閥門26。所述氣相鈍化裝置，可以分別與所述尾氣處理裝置和數據分析裝置相連，用于對 石化裝置進行氣相鈍化。所述氣相鈍化裝置優選進一步包括蒸汽供給部件、氧氣供給部件和密封部件。所述蒸汽供給部件可以進一步包括軟水器、蒸汽發生器、蒸汽流量計和閥門19。所述氧氣供給部件可以進一步包括壓縮富氧空氣瓶、氣體流量計、氧氣進氣閥門 17和氧氣閥門19。所述密封部件可以進一步包括填料塔、尾氣閥門23和集油罐閥門22。所述氣相鈍化系統在使用時，卸料的步驟可以為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽， 通過與蒸汽發生器相連的蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門18、上送氣閥門 20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。所述氣相鈍化系統在使用時，鈍化的步驟可以為打開尾氣閥門23、排氣閥門24、 監控進氣閥門25和監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化 過程剛開始時尾氣中含量較高，當經10 15小時后，SO2的體積濃度降至0. 005% 0.01%，并在35 55分鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸 位。所述氣相鈍化系統在使用時，鈍化的步驟可以進一步包括在鈍化過程中，同時通 過熱電偶監測模擬填料塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于190 270°C時，則關閉 氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到80 110°C時再繼 續鈍化反應。所述氣相鈍化系統在使用時的方法可以包括
進水；將水送入軟水器，由軟水器對水進行軟化，軟化后的水進入蒸汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥 門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量；送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 2 0. 5Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 2m3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 2 0. 4Mpa，流 量為 120 580ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 9 12小時后，SA的體積濃度降至0. 002% 0. 1%，并在40 70分鐘之內不再發生變 化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。為解決上述技術問題，本發明再提供了一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置，包括蒸汽供 給部件、氧氣供給部件和密封部件。所述氣相鈍化裝置，可以分別與尾氣處理裝置和數據分析裝置相連，用于對石化 裝置進行氣相鈍化。所述蒸汽供給部件可以進一步包括軟水器、蒸汽發生器、蒸汽流量計和閥門。所述氧氣供給部件可以進一步包括壓縮富氧空氣瓶、氣體流量計、氧氣進氣閥門 17和氧氣閥門19。所述密封部件可以進一步包括填料塔、尾氣閥門23和集油罐閥門22。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，卸料的步驟可以為啟動蒸汽發生器，產生 水蒸汽，通過與蒸汽發生器相連的蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門18、上送 氣閥門20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的 集油罐。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，鈍化的步驟可以為打開尾氣閥門23、排 氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測Sh的濃度， 氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經10 15小時后，的體積濃度降至 0. 005% 0. 01%，并在35 55分鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢， 各閥門歸位。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，鈍化的步驟還可以進一步包括在鈍化 過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于190 270°C時，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到 80 110°C時再繼續鈍化反應。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時的方法可以包括以下步驟進水；將自來水送入軟水器，由軟水器對自來水進行軟化，軟化后的自來水進入蒸 汽發生器；
卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥 門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時的方法還可以進一步包括以下步驟送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 3 0. 5Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 0m3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 25 0. 45Mpa， 流量為110 580ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 10 14小時后，SA的體積濃度降至0. 0015% 0. 095%，并在40 100分鐘之內不再發 生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。相比現有技術中的液相鈍化方法，本發明具有如下有益的技術效果(1)成本低，實施簡單。氣相鈍化主要使用富氧空氣，使用便捷，成本較低。(2)鈍 化均勻，不存在溝流現象。由于是氣相作用，因此不存在溝流現象和死角。( 廢氣處理容 易。氣相鈍化后的廢氣經簡單處理后即可達到排放標準。(4)處理時間短。氣相鈍化可以 在蒸塔(蒸汽吹掃塔內的輕組分)中后期進行，鈍化時間減少了約16個小時。


圖1為本發明實施例所述模擬填料塔氣相鈍化裝置圖；圖2為本發明實施例所述氣相鈍化工程中鈍化尾氣中的濃度隨時間的變化關 系圖；圖3為本發明實施例所述氣相鈍化前塔壁的照片；圖4為本發明實施例所述氣相鈍化后塔壁的照片。
具體實施例方式氣相鈍化是在石化裝置檢修前為防止打開裝置的人被其內部的硫化亞鐵發生自 燃和爆炸事故的發生對硫化亞鐵實施的以水蒸汽為載體利用氧化性氣體控制性氧化的方法。本發明石化裝置中硫化亞鐵的氣相鈍化方法，是在蒸塔中后期，由低壓蒸汽 (0.3 0. 4Mpa)攜帶一定氧含量(21% 35%)的富氧空氣進入蒸餾塔內實施硫化亞鐵的 氣相鈍化，鈍化所釋放出的熱量由熱容較大的蒸汽所吸收不會造成塔內熱量的積聚，鈍化 所生成的部分二氧化硫氣體由蒸汽攜帶出塔后經氨液冷凝吸收后可直接排放。如圖1所示，為本發明實施例所述模擬填料塔氣相鈍化裝置圖，其中各個附圖標 記為1、填料塔；2、壓縮富氧空氣瓶；3、氣體流量計；4、軟水器；5、蒸汽發生器；6、蒸汽流量計；7、壓力表；8、20#碳鋼填料；9、10、11、熱電偶(附圖中未畫出，實際與計量機16相 連接)；12、蒸汽分布器；13、堿液槽(含有10%的氫氧化鈉溶液)；14、氣體干燥器(含有濃 硫酸干燥劑)；15、在線氣相色譜儀；16、計量機；17 27、閥門；17 27的閥門分別為17、氧氣進氣閥門；18、蒸汽閥門；19、氧氣閥門；20、上送氣閥門；21、排空閥門； 22、集油罐閥門；23、尾氣閥門；24、排氣閥門；25、監控進氣閥門；26、監控出氣閥門；27、下
送氣閥門。本發明的一個具體實施方案是1.打開軟水器4進出水閥門并啟動蒸汽發生器5，打開蒸汽閥門18、，利用蒸汽將 模擬填料塔內介質壓送至閥門22連接的集油罐。2.卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟尾氣閥門23和排氣閥門 24將蒸塔尾氣排放至與閥門23至連接尾氣處理裝置，并在排放過程中監測可燃氣體含量。3.當填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍內時，打開閥門17、19，并保持 蒸汽壓力0. 3 0. 4Mpa,流量計為lm3/h左右，壓縮富氧空氣壓力0. 3 0. 4Mpa,流量為 400ml/h左右。依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的SO2濃度(見圖2)并通過熱電偶9、10、11監測模擬填料塔 內的溫度。如圖2所示，為本發明實施例所述氣相鈍化工程中鈍化尾氣中的濃度隨時間 的變化關系圖；圖中橫坐標為在線氣相色譜監測的時間，單位為分鐘；縱坐標為在線氣相 色譜監測的SO2體積濃度百分比濃度。由圖2可以看出氣相鈍化過程剛開始時尾氣中SA 含量較高，達到0. 215%，經他后降至0. 016%并不再發生變化，說明塔內反應基本結束，氣 相鈍化完畢，各閥門歸位。如圖3、圖4所示，分別為本發明實施例所述氣相鈍化前塔壁的照片和氣相鈍化后 塔壁的照片。鈍化過程中通過三個熱電偶9、10、11沒有發現塔內溫度有明顯的變化，說明由于 蒸汽的熱容較大，硫化亞鐵氧化所釋放出的熱量不足以使體系的溫度發生改變。從鈍化前 后照片對比中也可看出，鈍化前塔壁及塔盤上附著黑色沉淀，鈍化后黑色沉淀變成了紅褐 色，說明硫化亞鐵轉變成了三氧化二鐵等鐵的氧化物。本發明的另一具體實施方案是1、進水。將自來水送入軟水器4，由軟水器4對自來水進行軟化，軟化后的自來水 通過進出水閥門進入蒸汽發生器5。2、卸料。啟動蒸汽發生器5，產生水蒸汽，通過與蒸汽發生器5相連的蒸汽流量計 6計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽流量計6直接相連的蒸汽閥門18，再依次打開上送氣閥門 20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔1內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。3、監測。卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和 尾氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并 在排放過程中監測可燃氣體含量。4、送氣。當根據數據分析裝置的監測，填料塔1內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將壓縮富氧空氣瓶2中的富氧空氣通過氣 體流量計3進行輸送，并通過氣體流量計3、壓力表7和蒸汽流量計6的壓力、流量顯示，調 節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸汽壓力為0.3 0. 4Mpa，蒸汽流量為 lm3/h左右，壓縮富氧空氣壓力0. 3 0. 4Mpa，流量為400ml/h左右。5、鈍化。依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門 27，然后啟動在線氣相色譜15監測SO2的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中SO2含量較 高，當經5 20小時后，SO2的體積濃度降至某一較低水平(通常為0. 001% 0. )并 在20 90分鐘之內不再發生變化時，說明塔內反應基本結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。 在鈍化過程中，可以同時通過熱電偶9、10、11監測模擬填料塔1內的溫度，如模擬填料塔1 內的溫度高于某一預先設定的閾值(例如是150 260°C )，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣 閥門19，中止模擬填料塔1內的反應，待溫度降低到合適的溫度后(例如是80 100°C ) 再繼續鈍化反應。一般來講，鈍化過程中通過三個熱電偶9、10、11不會發現塔內溫度有明顯的變 化，這是由于蒸汽的熱容較大，硫化亞鐵氧化所釋放出的熱量不足以使體系的溫度發生改變。本發明的另一實施例為一種硫化亞鐵氣相鈍化方法，包括監測的步驟、送氣的步 驟和鈍化的步驟。所述方法可以進一步包括密封的步驟和卸料的步驟。所述鈍化的步驟優選為由蒸汽攜帶富氧空氣進入密封容器內實施硫化亞鐵的氣 相鈍化。所述蒸汽可以為水蒸汽，所述蒸汽的壓力為0. 1 0. 9Mpa。所述富氧空氣為體積百分比氧含量可以為21% 50%的空氣。所述蒸汽可以為水蒸汽，所述蒸汽的壓力優選為0. 3 0. 4Mpa ；所述富氧空氣為 體積百分比氧含量優選為21% 35%的空氣。所述卸料的步驟可以為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽，打開與蒸汽流量計直接相 連的蒸汽閥門18，再依次打開上送氣閥門20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介 質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。所述鈍化的步驟可以為依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和 監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測Sh的濃度；氣相鈍化過程剛開始時尾氣中 SO2含量較高，當經6 18小時后，的體積濃度降至0. 002% 0. 08%，并在30 80分 鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。所述鈍化的步驟可以進一步包括在鈍化過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料 塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于160 240°C時，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣 閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到85 95°C時，再繼續鈍化反應。所述方法優選進一步包括密封；將待鈍化材料放置于密封的模擬填料塔內；進水；將水通過進出水閥門進入蒸汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開與蒸汽流量計相連的蒸汽閥門18，再依 次打開上送氣閥門20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量；送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 25 0. 45Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 2m3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 25 0. 45Mpa， 流量為200 600ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 6 16小時后，SA的體積濃度降至0. 003% 0. 09%，并在25 85分鐘之內不再發生變 化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。本發明的再一實施例為一種石化裝置氣相鈍化方法，包括送氣的步驟和鈍化的步
馬聚ο所述方法可以進一步包括監測的步驟和卸料的步驟。所述鈍化的步驟可以為由蒸汽攜帶富氧空氣進入密封容器內實施硫化亞鐵的氣 相鈍化。所述蒸汽優選為水蒸汽，所述蒸汽的壓力為0. 2 0. SMpa0所述富氧空氣為體積百分比氧含量優選為22% 55%的空氣。所述蒸汽可以為水蒸汽，所述蒸汽的壓力為0. 25 0. 45Mpa ；所述富氧空氣為體 積百分比氧含量為23% 36%的空氣。所述卸料的步驟優選為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽，通過與蒸汽發生器相連的 蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥門22，利用 蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。所述鈍化的步驟可以為依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和 監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測SO2的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中 SO2含量較高，當經7 19小時后，的體積濃度降至0. 001 % 0. 09%，并在30 60分 鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。所述鈍化的步驟可以進一步包括在鈍化過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料 塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于180 240°C時，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣 閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到70 100°C時再繼續鈍化反應。所述方法可以進一步包括進水；將自來水送入軟水器，由軟水器對自來水進行軟化，軟化后的自來水通過進 出水閥門進入蒸汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥 門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在排放過程中監測可燃氣體含量；送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 3 0. 4Mpa，蒸汽流量為0. 9 1. lm3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 2 0. 5Mpa，流 量為 150 550ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 8 14小時后，SA的體積濃度降至0. 001% 0. 07%，并在30 80分鐘之內不再發生變 化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。本發明的又一實施例為一種石化裝置氣相鈍化系統，包括氣相鈍化裝置、尾氣處 理裝置和數據分析裝置。所述尾氣處理裝置，可以與所述氣相鈍化裝置相連，用于處理鈍化過程中產生的 有害氣體。所述尾氣處理裝置可以進一步包括含有10%氫氧化鈉溶液的堿液槽、尾氣閥門 23和排氣閥門24。所述數據分析裝置，可以與所述氣相鈍化裝置相連，用于氣相鈍化前的可燃氣體數據檢測；以及，在氣相鈍化過程中，對鈍化產生的濃度的線性檢測。所述數據分析裝置，可以進一步包括氣體干燥器、氣相色譜儀、計量機、監控進氣 閥門25和監控出氣閥門26。所述氣相鈍化裝置，可以分別與所述尾氣處理裝置和數據分析裝置相連，用于對 石化裝置進行氣相鈍化。所述氣相鈍化裝置優選進一步包括蒸汽供給部件、氧氣供給部件和密封部件。所述蒸汽供給部件可以進一步包括軟水器、蒸汽發生器、蒸汽流量計和閥門。所述氧氣供給部件可以進一步包括壓縮富氧空氣瓶、氣體流量計、氧氣進氣閥門 17和氧氣閥門19。所述密封部件可以進一步包括填料塔、尾氣閥門23和集油罐閥門22。所述氣相鈍化系統在使用時，卸料的步驟可以為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽， 通過與蒸汽發生器相連的蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門18、上送氣閥門 20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐。所述氣相鈍化系統在使用時，鈍化的步驟可以為打開尾氣閥門23、排氣閥門24、 監控進氣閥門25和監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化 過程剛開始時尾氣中含量較高，當經10 15小時后，SO2的體積濃度降至0. 005% 0.01%，并在35 55分鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸 位。填料塔的介質為原油，其作用是原油中的活性硫與20#碳鋼填料反應形成硫化亞鐵。所述氣相鈍化系統在使用時，鈍化的步驟可以進一步包括在鈍化過程中，同時通 過熱電偶監測模擬填料塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于190 270°C時，則關閉 氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到80 110°C時再繼續鈍化反應。所述氣相鈍化系統在使用時的方法可以包括進水；將水送入軟水器，由軟水器對水進行軟化，軟化后的水進入蒸汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥 門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量；送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 2 0. 5Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 2m3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 2 0. 4Mpa，流 量為 120 580ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 9 12小時后，SA的體積濃度降至0. 002% 0. 1%，并在40 70分鐘之內不再發生變 化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。本發明的另一實施例為一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置，包括蒸汽供給部件、氧氣供 給部件和密封部件。所述氣相鈍化裝置，可以分別與尾氣處理裝置和數據分析裝置相連，用于對石化 裝置進行氣相鈍化。所述蒸汽供給部件可以進一步包括軟水器、蒸汽發生器、蒸汽流量計和閥門。所述氧氣供給部件可以進一步包括壓縮富氧空氣瓶、氣體流量計、氧氣進氣閥門 17和氧氣閥門19。所述密封部件可以進一步包括填料塔、尾氣閥門23和集油罐閥門22。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，卸料的步驟可以為啟動蒸汽發生器，產生 水蒸汽，通過與蒸汽發生器相連的蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門18、上送 氣閥門20和集油罐閥門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的 集油罐。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，鈍化的步驟可以為打開尾氣閥門23、排 氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26，然后啟動在線氣相色譜監測Sh的濃度， 氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經10 15小時后，的體積濃度降至 0. 005% 0. 01%，并在35 55分鐘之內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢， 各閥門歸位。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，鈍化的步驟還可以進一步包括在鈍化 過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料塔內的溫度，如模擬填料塔1內的溫度高于190 270°C時，則關閉氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19，中止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到 80 110°C時再繼續鈍化反應。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時的方法可以包括以下步驟
進水；將自來水送入軟水器，由軟水器對自來水進行軟化，軟化后的自來水進入蒸 汽發生器；卸料；啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門18、上送氣閥門20和集油罐閥 門22，利用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門22連接的集油罐；監測；卸料完畢后關閉上送氣閥門20和集油罐閥門22，開啟下送氣閥門27和尾 氣閥門23將蒸塔尾氣排放至與尾氣閥門23相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在 排放過程中監測可燃氣體含量。所述硫化亞鐵氣相鈍化裝置在使用時的方法還可以進一步包括以下步驟送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍 內時，打開氧氣進氣閥門17和氧氣閥門19，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力 表和蒸汽流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門17、氧氣閥門19、蒸汽閥門18保持蒸 汽壓力為0. 3 0. 5Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 0m3/h，壓縮富氧空氣壓力0. 25 0. 45Mpa， 流量為110 580ml/h ；鈍化；依次打開尾氣閥門23、排氣閥門24、監控進氣閥門25和監控出氣閥門26， 然后啟動在線氣相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 10 14小時后，SA的體積濃度降至0. 0015% 0. 095%，并在40 100分鐘之內不再發 生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。
權利要求
1.一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，包括蒸汽供給部件、氧氣供給部件和密封 部件。
2.根據權利要求1所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述氣相鈍化裝置，分 別與尾氣處理裝置和數據分析裝置相連，用于對石化裝置進行氣相鈍化。
3.根據權利要求1所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述蒸汽供給部件進 一步包括軟水器、蒸汽發生器、蒸汽流量計和氧氣閥門。
4.根據權利要求1所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述氧氣供給部件進 一步包括壓縮富氧空氣瓶、氣體流量計、氧氣進氣閥門和氧氣閥門。
5.根據權利要求1所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述密封部件進一步 包括填料塔、尾氣閥門和集油罐閥門。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述硫化 亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，卸料的步驟為啟動蒸汽發生器，產生水蒸汽，通過與蒸汽發 生器相連的蒸汽流量計計量水蒸汽的流量，打開與蒸汽閥門、上送氣閥門和集油罐閥門，利 用蒸汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門連接的集油罐。
7.根據權利要求1 5中任一項所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述硫化 亞鐵氣相鈍化裝置在使用時，鈍化的步驟為打開尾氣閥門、排氣閥門、監控進氣閥門和監 控出氣閥門，然后啟動在線氣相色譜監測sa的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中SO2含 量較高，當經10 15小時后，SA的體積濃度降至0. 005% 0. 01%，并在35 55分鐘之 內不再發生變化時，塔內反應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。
8.根據權利要求7所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述硫化亞鐵氣相鈍 化裝置在使用時，鈍化的步驟進一步包括在鈍化過程中，同時通過熱電偶監測模擬填料塔 內的溫度，如模擬填料塔內的溫度高于190 270°C時，則關閉氧氣進氣閥門、氧氣閥門，中 止模擬填料塔內的反應，待溫度降低到80 110°C時再繼續鈍化反應。
9.根據權利要求1 5中任一項所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述硫化 亞鐵氣相鈍化裝置在使用時的方法包括以下步驟進水將自來水送入軟水器，由軟水器對自來水進行軟化，軟化后的自來水進入蒸汽發 生器；卸料啟動蒸汽發生器產生水蒸汽，打開蒸汽閥門、上送氣閥門和集油罐閥門，利用蒸 汽將模擬填料塔內介質壓送至與集油罐閥門連接的集油罐；監測卸料完畢后關閉上送氣閥門和集油罐閥門，開啟下送氣閥門和尾氣閥門將蒸塔 尾氣排放至與尾氣閥門相連接的尾氣處理裝置和數據分析裝置，并在排放過程中監測可燃 氣體含量。
10.根據權利要求9所述的硫化亞鐵氣相鈍化裝置，其特征在于，所述硫化亞鐵氣相鈍 化裝置在使用時的方法進一步包括以下步驟送氣；當根據數據分析裝置的監測，填料塔內可燃氣體含量不在其爆炸極限范圍內時， 打開氧氣進氣閥門和氧氣閥門，將富氧空氣進行輸送，并通過氣體流量計、壓力表和蒸汽 流量計的壓力、流量顯示，調節氧氣進氣閥門、氧氣閥門、蒸汽閥門保持蒸汽壓力為0. 3 0. 5Mpa，蒸汽流量為0. 8 1. 0m3/h,壓縮富氧空氣壓力0. 25 0. 45Mpa，流量為110 580ml/h ；鈍化依次打開尾氣閥門、排氣閥門、監控進氣閥門和監控出氣閥門，然后啟動在線氣 相色譜監測的濃度，氣相鈍化過程剛開始時尾氣中含量較高，當經 ο 14小時后， SO2的體積濃度降至0. 0015% 0. 095%，并在40 100分鐘之內不再發生變化時，塔內反 應結束，氣相鈍化完畢，各閥門歸位。
全文摘要
本發明公開了一種硫化亞鐵氣相鈍化裝置，包括蒸汽供給部件、氧氣供給部件和密封部件。所述氣相鈍化裝置，分別與尾氣處理裝置和數據分析裝置相連，用于對石化裝置進行氣相鈍化。所述蒸汽供給部件進一步包括軟水器、蒸汽發生器、蒸汽流量計和氧氣閥門。所述氧氣供給部件進一步包括壓縮富氧空氣瓶、氣體流量計、氧氣進氣閥門和氧氣閥門。所述密封部件進一步包括填料塔、尾氣閥門和集油罐閥門。相比現有技術中的液相鈍化方法，氣相鈍化主要使用富氧空氣，使用便捷，成本較低。廢氣處理容易。氣相鈍化后的廢氣經簡單處理后即可達到排放標準。處理時間短。鈍化均勻，不存在溝流現象。
文檔編號C23C8/14GK102102169SQ20101052121
公開日2011年6月22日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者姜杰, 王慧欣, 謝傳欣, 霍明甲 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院