有序氧化技术控制FeSx自燃的应用研究
2018-08-22刘永宏冯珂婷黄风林
石油化工应用 2018年7期
刘永宏,冯珂婷,黄风林
(1.陕西延长石油集团炼化公司,陕西洛川 727406;2.西安石油大学,陕西西安 710065)
原油、天然气中的活性硫和有机硫在低温、含水环境下的电化学、化学腐蚀产物FeSx(主要包含FeS、FeS2、Fe2S3等物质)遇空气后氧化、放热导致的自燃[1-7]是引发涉硫设备、环境安全事故的最直接原因。自燃的发生与FeSx来源、颗粒表界面性质和环境湿度、温度及氧气浓度等环境条件息息相关。针对氧化反应的热效应及与自燃氧化倾向性大小的关系、FeS反应的反应历程、物质、环境等差异对氧化反应的影响、氧化反应的动力学等进行了详细的研究工作[8-14],为认识、了解、预防自燃提供了理论基础。
随高硫、高酸等劣质原油加工量的增加和含硫天然气资源的开发利用,涉及石油、天然气处理、加工、化工行业设备的腐蚀在所难免,且腐蚀日趋严重。认识硫铁化合物自燃、升温、发火的本质,可有效引导、控制腐蚀设备的自燃,降低自燃次生事故的发生、损失。本文从硫铁化合物形成、自燃过程本质出发,分析、探讨有序氧化在引导、控制腐蚀设备自燃中的积极作用。
1 硫铁化合物的形成
原油、天然气存在的硫化物形态各异,活性硫化物直接引起腐蚀,非活性硫化物受热后转化为活性硫化物产生腐蚀。不同环境条件下,腐蚀产生FeS的机理不同。
1.1 低温液体环境电化学腐蚀
低温、水存在下,H2S溶于水、离解后可促使设备发生电化学腐蚀。

阳极反应:

阴极反应:

总反应:

此反应较缓慢,是低温条件下FeS的最基本来源。……
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