[发明专利]适用于石油工业管线与设备中的硫化亚铁的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫化亚铁的去除方法，特别是一种适用于石油工业管线与设备中的硫化亚铁的去除方法。

背景技术

在石油的运输和精制过程中，由于原油中的硫化组分会与钢材表面反应形成硫化亚铁（FeS）。在换管道打开进行检修维护时，FeS与空气接触后，会发生氧化反应，引起自燃，极容易造成火灾事故。FeS不仅具有自燃性，而且会阻碍管道中流体的流动，引发垢下腐蚀、注水管和油管堵塞等一系列问题。除了在储油、运输设施中会形成FeS外，在炼油设备中也会形成FeS，造成设备的腐蚀，尤其是在停车检修时，会造成火灾等重大隐患。因此在设备检修时，必须对FeS进行钝化处理，消除火灾隐患。

消除硫化亚铁危害，传统的办法是采取的蒸汽对管线和设备吹扫，然后用水进行冲洗。这样处理后可以清除管壁上部分的硫化亚铁和油垢，但仍有大量硫化亚铁残留在装置设备内部，特别是在填料塔中，由于填料缝隙小，大部分硫化亚铁会沉积其中，在检修过程中仍然难以避免火灾隐患。目前炼油装置上防止硫化亚铁自燃的方法主要高温清除法，即采用高温蒸汽和热水对设备进行较长时间地吹扫清洗。但装置停工时清除法不仅要进行较长时间的蒸汽、高压水冲洗，工序烦琐，而且不能完全除掉硫化亚铁，设备打开后，为防止硫化亚铁自燃，还需要由设备顶部打水冷却12-24小时以上，对急需施工抢修的设备影响了施工进度。此外，FeS遇水和空气后，产生大量酸性物质，会造成设备的腐蚀，损害了设备使用寿命。

中国公开专利文献CN1410596A公开了以氨基酸为酸性螯合剂、有机胺为碱性螯合剂、氧化剂、表面活性剂及缓蚀剂制备的硫化亚铁清洗剂配方。专利CN101255383A公开了一类氧化性硫化亚铁清洗剂配方，其主要组成为0.1-10%二氧化氯、0.1-5%表面活性剂、0.1-5%柠檬酸、0.1-5%EDTA、0.1-5%缓蚀剂和水。中国公开专利文献CN102373122A公开的硫化亚铁清洗剂组成为：焦硫酸钠5-15%，次氯酸盐15-35%、磷酸三钠0.5-10%、碳酸氢钠0.1-5%和水35-79%，产品的pH值控制在11-12之间。上述三种配方组成中含有二氧化氯类强氧化剂，极易对于设备造成腐蚀。

中国公开专利文献CN102443811A公开的硫化亚铁清洗剂组成为盐酸含量为5-10%、表面活性剂为1-5%、渗透剂0.1-0.8%、酸洗缓蚀剂0.5-2%、油垢清洗剂10-20%、除硫剂5-15%。这类酸性清洗剂，在使用过程中会产生硫化氢，清洗过程中容易产生硫化氢气体，腐蚀设备及污染环境。

美国公开专利文献US2010/0099596A1公开了以THPS、IDS及铵离子催化剂为主要组成的新型螯合型硫化亚铁清洗剂配方。该配方具有环境友好的特点，但是由于该反应的pH值要求范围很窄，反应过程极难控制，同时用量较大，成本很高，在目前的推广、实施方面具有很大的难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高效经济及环境友好的适用于石油工业管线与设备中的硫化亚铁的去除方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种适用于石油工业管线与设备中的硫化亚铁的去除方法，其特点是，其具体步骤如下：

（1）在设备及管线中注入清水，在清洗水中加入10-1000 mg/L表面活性剂，10-100 mg/L的相转移催化剂及可溶性铜盐，可溶性铜盐水溶液起始浓度控制为0.001-1%；在pH为5-7条件下，循环或者搅拌，检测水中二价铁离子的浓度，待浓度不再继续上升后，按反应需要补充可溶性铜盐及相转移催化剂；反应时间为8-24小时；

所述的表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、吐温系列、司盘系列、OP系列、季铵盐类阳离子表面活性剂中的一种或数种复配而成；

所述的相转移催化剂选自柠檬酸、苯甲酸、氨基磺酸、有机膦酸中的一种或数种复配而成；

所述的可溶性铜盐选自硫酸铜、硝酸铜及氯化铜中的一种或数种复配而成。

（2）清洗水进入pH调节池，调节pH至7-12，加入适量硫化钠及通入空气，使溶解的铁铜离子形成沉淀，进入沉淀池；

（3）在沉淀池中去除沉淀物，出水经pH值调整达标后排放或进入污水处理系统。