专利名称：一种硫化亚铁气相钝化方法
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爆炸事故，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1 — Fe++时标准电位为-0. 44V，钝化后跃变到+0. 5 IV， 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或稀中能很快溶解，但在浓HNO3或浓中溶解现象几乎 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H2S04、HC103、K2Cr207、KMn04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，如将狗置于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，狗就被钝 化了。由阳极极化弓I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、M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4几吨到几十吨不等，成本较高。( 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。( 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对个小时左右，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。( 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。( 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的浓度；气相钝化过程刚开始时尾气中含量较高，当经 6 8小时后，SA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°C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爆炸极限范围 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SA的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中SA含量较高，当经6 8小时 后，SA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. SMpa0
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，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°C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爆炸极限范 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. lm3/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 线气相色谱监测的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中含量较高，当经8 ο小时 后，SA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系统，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M。
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。
所述气相钝化系统在使用时，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。
所述气相钝化系统在使用时，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的浓度，气相钝化过程刚 开始时尾气中含量较高，当经10 15小时后，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。
所述气相钝化系统在使用时，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°C时，则增大 蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。。
所述气相钝化系统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爆炸极限范 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，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 监测的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中含量较高，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°C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M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爆炸极限范围 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 化均勻，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。( 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。
图1为本发明实施例所述模拟填料塔气相钝化装置图2为本发明实施例所述气相钝化工程中钝化尾气中的浓度随时间的变化关 系图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 爆炸事故的发生，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爆炸极限范围内时，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lm3/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、在线色谱进气阀门沈、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SA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SA含 量较高，达到0. 215%，经他后降至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爆炸极 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lm3/h左右，压缩富氧空气压力0. 3 0. 4Mpa，流量为400ml/h 左右ο
5、钝化；依次打开尾气阀门24、干燥器进气阀门25、在线色谱进气阀门沈和下进气阀门27，然后启动在线气相色谱15监测的浓度，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，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的浓度；气相钝化 过程刚开始时尾气中含量较高，当经6 18小时后，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°C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爆炸极限范围内时，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. aii7h，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马聚ο
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. SMpa0
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的浓度，气相钝化过程刚 开始时尾气中含量较高，当经7 19小时后，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°C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爆炸极限范 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. lm3/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系统，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M。
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。
所述气相钝化系统在使用时，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。
所述气相钝化系统在使用时，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 的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气中含量较高，当经10 15小时后，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。
所述气相钝化系统在使用时，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°C时，则增大 蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
所述气相钝化系统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爆炸极限范围 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. an3/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 在线色谱进气阀门沈，然后启动在线气相色谱监测的浓度，气相钝化过程刚开始时尾气 中SA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°C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爆炸极限范围 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. 0m7h，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。
权利要求
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马聚ο
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，所述方法进一步包括 密封的步骤和卸料的步骤。
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。
4.根据权利要求3所述的硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，所述蒸汽为水蒸汽，所 述蒸汽的压力为0. 1 0. 9Mpa。
5.根据权利要求3所述的硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，所述富氧空气为体积 百分比氧含量为21% 50%的空气。
6.根据权利要求3所述的硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，所述蒸汽为水蒸汽，所 述蒸汽的压力为0. 3 0. 4Mpa ；所述富氧空气为体积百分比氧含量为21% 35%的空气。
7.根据权利要求2所述的硫化亚铁气相钝化方法，其特征在于，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。
8.根据权利要求1 7中任一项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Sh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。
9.根据权利要求8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°C时，则增大蒸汽的流量同时减小富氧空气的流量。
10.根据权利要求1 7中任一项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爆炸极限范围内时， 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. aii7h，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SA含量较高，当经 6 16小时后，SA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。
全文摘要
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。
文档编号C23C8/14GK102031480SQ20101052269
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者张宏哲, 王慧欣, 谢传欣, 霍明甲 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院