利用化学清洗剂（FZC-1）防止硫化亚铁自燃培训课件

利用化学清洗剂（FZC-1）防止硫化亚铁自燃培训课件勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01硫化亚铁自燃概述02硫化亚铁自燃的影响因素03常见防止硫化亚铁自燃方法04FZC-1化学清洗剂介绍CONTENTS目录05FZC-1清洗剂的应用案例06FZC-1清洗剂的使用方法07FZC-1清洗剂使用注意事项08硫化亚铁自燃事故应急预案01硫化亚铁自燃概述活性硫与金属直接反应硫化亚铁的产生原因

油品中的活性硫（如H₂S、单质硫、硫醇）在200℃以上可与铁直接反应生成FeS，360~390℃生成率最大，反应式为Fe+H₂S→FeS+H₂↑、Fe+S→FeS。非活性硫分解后腐蚀

硫醚、二硫醚等非活性硫受热（115℃以上）分解为活性硫，进而与铁反应生成FeS，如催化裂化过程中70%硫转化为H₂S进入分馏系统引发腐蚀。电化学腐蚀产物沉积

有水存在时，H₂S电离产生S²⁻，与Fe²⁺通过电化学腐蚀反应生成疏松FeS附着于设备内壁，反应式为Fe→Fe²⁺+2e⁻，Fe²⁺+S²⁻→FeS↓。大气与微生物腐蚀作用

停工设备大气腐蚀生成的铁锈与H₂S反应生成FeS；储油罐底部硫酸盐还原菌将SO₄²⁻还原为S²⁻，与Fe²⁺结合形成FeS沉积物。01硫化亚铁的性质物理性质硫化亚铁是深棕色或黑色固体，难溶于水，密度为4.74g/cm³，熔点约1193℃。02自燃温度特性干燥硫化亚铁在空气中的自燃温度一般为300-350℃；当含水量在20%以下时，起始自热温度可降至常温，导致常温下自燃；含水60%以上能有效抑制其自热和自燃。03氧化反应特性与空气接触时易发生氧化反应，释放大量热量，如4FeS+7O₂=2Fe₂O₃+4SO₂+热，反应热易积累引发自燃，同时生成具有刺激性气味的SO₂气体。04存在状态与分布常以疏松油垢形式附着于设备内壁，尤其在流速较低的区域（如填料塔、换热器）易沉积；在含硫原油加工装置中，减压塔、催化裂化分馏塔顶等部位是其主要聚集区。

硫化亚铁自燃机理硫化亚铁的形成途径油品中的活性硫（如H2S、单质硫、硫醇）在200℃以上可直接与铁反应生成FeS，360~390℃生成率最大；非活性硫受热分解为活性硫后同样参与反应。此外，电化学腐蚀（Fe²⁺与S²⁻结合）及大气腐蚀（铁锈与H2S反应）也会生成FeS。

自燃的化学反应过程硫化亚铁与氧气反应释放热量：FeS+3/2O₂=FeO+SO₂+49KJ，2FeO+1/2O₂=Fe₂O₃+271KJ。反应热积累使温度升高，当存在油垢等可燃物时，会引发浓烟、火灾甚至爆炸，同时产生刺激性SO₂气体。

自燃的关键影响因素干燥FeS自燃温度为300-350℃，含水20%以下会使起始自热温度降至常温；空气流量增大、湿度升高及油垢存在均会增强自热性。设备检修时FeS暴露于空气，满足"FeS存在-氧气接触-热量积累"三要素易引发自燃。硫化亚铁自燃的危害设备损坏与报废硫化亚铁自燃释放大量热量，可迅速烧坏设备和管线，导致设备穿孔、变形甚至报废，影响装置检修进度与生产连续性。引发火灾与爆炸风险当周围存在油品等可燃物时，硫化亚铁自燃会引发浓烟和火灾，甚至导致爆炸事故，对人员和财产安全构成严重威胁。产生有毒有害气体自燃过程中生成白色刺激性气味的SO₂气体，易被误认为水蒸气，人体吸入后会损害呼吸系统，同时造成环境污染。经济损失与环保问题设备维修、停工减产及环保处理等成本显著增加，如扬子石化曾因传统碱洗效果不佳且涉及环保问题，面临检修被动局面。02硫化亚铁自燃的影响因素

油品含硫量的影响01硫含量与硫化亚铁生成量的关系介质中硫含量越高，硫化亚铁腐蚀产物越多，即使介质中仅为几mg／L硫含量的设备在打开时也可能发生硫化亚铁自燃现象。

02高硫原油加工对设备腐蚀的加剧原料油高含硫量造成装置的腐蚀情况严重，腐蚀产物一部分在腐蚀部位堆积，一部分随物料向下游装置转移，形成大量硫化亚铁及其他硫铁化合物，构成自燃事故危险。

03原油加工过程中的硫分布规律原油常压蒸馏后约85％的硫集中在350℃以上的常压渣油中；催化裂化工艺中约70％的硫进入分馏、吸收稳定系统；加氢装置分馏系统塔顶因硫化氢析出易发生腐蚀生成硫化亚铁。温度的影响

干燥硫化亚铁的自燃温度范围干燥硫化亚铁在干空气中的自燃温度一般为300-350℃，自热性氧化反应为自燃创造条件。

温度对硫化亚铁粒径与自热温度的影响硫化亚铁粒径变细后，起始自热温度向低温移动呈降低趋势，增加自燃风险。

检修开启人孔时温度与自燃的关系模拟蒸馏塔停工检修中，不同温度条件下开启人孔，塔内硫化亚铁在饱和水蒸汽存在时，随温度变化影响自热和自燃性能。

油垢存在时温度对自燃的促进作用油垢在常温下表现自热性，反应热使系统温度缓慢升高，当温度大于200℃后，易引发自燃导致系统温度急剧升高。

含油垢硫化亚铁的低温自燃特性在70℃饱和水蒸汽、空气流量0.48m/s条件下，含10%污垢的硫化亚铁在100℃以下氧化反应快速进行，温度升至120℃即出现自燃。

水及Cl⁻的影响水对硫腐蚀的促进作用当有水存在时，H₂S、甲硫醇、乙硫醇、COS等物质对铁质管线（设备）具有明显的腐蚀作用，加速电化学腐蚀过程，促使FeS生成。

Cl⁻的低温腐蚀催化效应当有Cl⁻存在时，即使温度较低，也会发生反应：Fe+2HCl→FeCl₂+H₂↑，FeCl₂+H₂S→FeS↓+2HCl，形成腐蚀循环，促进FeS生成。

典型腐蚀部位：低温H₂S-HCl-H₂O系统常压塔顶冷凝系统（塔顶、油气挥发线、水冷器及回流罐等部位）易发生低温H₂S-HCl-H₂O腐蚀，是FeS的主要生成区域之一。

硫化亚铁含水量的影响低含水量（20%以下）的自燃风险当硫化亚铁含水量在20%以下时，会导致其起始自热温度降至常温，从而使硫化亚铁在常温下也能发生自热和自燃。

高含水量（60%以上）的抑制作用当硫化亚铁含水60%以上时，可以有效抑制硫化亚铁的自热和自燃现象的发生，保持设备湿润状态是防止自燃的有效方法。

检修中的水冲洗保湿措施设备拆开接触空气后，应及时安排人员用水冲洗和清洗，保持内部构件湿润，清除的硫化亚铁应装入袋中浇湿后运出设备外。03常见防止硫化亚铁自燃方法隔离法的核心原理隔离法隔离法是通过物理手段阻止硫化亚铁与空气中的氧气接触，从而切断自燃反应的必要条件，是工业上防止硫化亚铁自燃的基础方法之一。氮气保护技术向设备内充入氮气，使设备内部氧含量降低至安全范围（通常氧含量控制在5%以下），形成惰性环境，适用于在线设备的短期防护，但在检修过程中因需打开设备，难以持续有效隔离。水封保护措施利用水将硫化亚铁与空气隔离，如对能用水浸泡的设备进行注水，使硫化亚铁处于水下环境。研究表明，当硫化亚铁含水60%以上时，可有效抑制其自热和自燃现象的发生。隔离法的局限性隔离法主要适用于在线保护或短期封存，在设备检修需打开人孔、拆卸部件时，无法维持隔离状态，难以从根本上消除检修过程中的自燃风险，需与其他方法配合使用。清洗法清洗法的定义与分类清洗法是通过物理或化学手段将设备表面的硫化亚铁去除，以消除自燃风险的方法，主要包括物理清洗和化学清洗两大类。物理清洗的特点与应用物理清洗主要利用机械工具清除设备表面垢层，适用于垢层较厚或易剥离的场景，但对复杂结构设备内部的细微硫化亚铁清除效果有限。化学清洗的主要类型化学清洗包括碱洗、酸洗、有机溶剂清洗及专用清洗剂清洗。碱洗存在环保问题；酸洗需配合硫化氢抑制剂；FZC-1等专用清洗剂可针对性溶解硫化亚铁。化学清洗的优势相比隔离法和钝化法，化学清洗能从根本上去除硫化亚铁，避免其残留带来的潜在风险，尤其适用于检修前对设备内表面的彻底处理。

钝化法钝化法定义与原理钝化法是通过使用钝化剂对设备进行处理，将易自燃的硫化亚铁转变为较稳定的化合物，从而防止硫化亚铁自燃的方法。

钝化法特点钝化法不能将硫化亚铁从设备上除去，且成本较高。

常见钝化剂可用氧化剂高锰酸钾氧化硫化物，具有使用安全，容易实施的优点。

各方法对比分析

隔离法适用于在线保护，通过氮气、水封等方式防止硫化亚铁与空气接触。但在检修过程中，难以有效阻止硫化亚铁与空气接触，无法从根本上消除自燃风险。

钝化法利用钝化剂将易自燃的硫化亚铁转变为较稳定的化合物。该方法成本较高，且不能将硫化亚铁从设备上彻底除去，存在残留风险。

物理清洗通过机械清洗设备表面垢层。对于复杂设备内部及微小间隙的硫化亚铁清除效果有限，难以彻底清除。

化学清洗（FZC-1清洗剂）扬子石化加氢裂化装置在2001年大检修及2002年停车消缺过程中使用FZC-1硫化亚铁化学清洗剂，对8台大型换热器及DA-955设备进行循环清洗，均达到预期效果，能有效从设备上清洗硫化亚铁，且相比碱洗等化学清洗方式更环保。04FZC-1化学清洗剂介绍FZC-1清洗剂的性能特点高效清除硫化亚铁FZC-1清洗剂能与设备表面的硫化亚铁发生化学反应，将其从设备上有效清洗去除，从而从根本上消除硫化亚铁自燃的物质基础。应用效果显著扬子石化股份有限公司加氢裂化装置在2001年大检修中首次使用该清洗剂对8台大型换热器进行化学处理，2002年950#停车消缺过程中再次使用对DA-955进行循环清洗，两次均达到预期效果。针对性解决传统方法不足相较于隔离法在检修中难以有效防止自燃、钝化法成本高且不能除去硫化亚铁，FZC-1清洗剂作为化学清洗法的一种，能有效弥补这些不足，为设备检修提供更可靠的安全保障。

FZC-1清洗剂的工作原理溶解硫化亚铁垢层FZC-1清洗剂通过特定化学组分与设备表面的硫化亚铁发生反应，将其转化为可溶性物质，从而从设备表面剥离并清除。

破坏油垢附着结构清洗剂中的活性成分能有效分解与硫化亚铁结合的油垢，破坏其附着在设备内壁的结构，使硫化亚铁失去载体，便于彻底清洗。

抑制有害气体释放在清洗过程中，FZC-1清洗剂可抑制硫化氢等有毒气体的产生与释放，相比传统酸洗等方法更安全，减少对操作人员和环境的危害。

形成稳定清洗产物清洗反应生成的产物化学性质稳定，不易再次发生氧化反应，避免了清洗后残留物自燃的风险，从根本上消除硫化亚铁自燃隐患。FZC-1清洗剂的优势

高效清除硫化亚铁能够有效溶解设备表面附着的硫化亚铁油垢，从根本上消除自燃隐患，优于传统碱洗等方法。实际应用效果显著扬子石化加氢裂化装置2001年大检修中首次使用，对8台大型换热器进行化学处理；2002年950#停车消缺时再次使用于DA-955，两次均达到预期效果。环保性能良好相比碱洗，可减少环保问题，符合绿色生产要求，降低对环境的负面影响。操作便捷性高可进行循环清洗等操作，使用过程相对简便，有助于提高检修效率，减少被动局面。05FZC-1清洗剂的应用案例应用背景与需求扬子石化加氢裂化装置应用案例（一）

扬子石化加氢裂化装置为典型载硫装置，多处设备运行于硫化氢环境，检修时第一分馏塔、液化气处理塔的塔顶冷却器及脱硫系统设备打开时频繁发生硫化亚铁自燃。原有碱洗、水冲洗等措施效果不明显，且碱洗存在环保问题，亟需有效解决方案。首次应用情况（2001年大检修）

2001年大检修中，该装置首次采用山东屹东实业有限公司研制的FZC-1硫化亚铁化学清洗剂，对8台处于载硫工作环境的大型换热器进行化学处理，旨在从根本上消除设备中硫化亚铁的自燃隐患。再次应用情况（2002年停车消缺）

2002年950#停车消缺过程中，再次使用FZC-1化学清洗剂对DA-955设备进行循环清洗。两次化学清洗操作均达到了预期效果，有效解决了检修时硫化亚铁自燃导致工作被动的问题。01扬子石化加氢裂化装置应用案例（二）2002年950#停车消缺应用背景扬子石化加氢裂化装置在2002年950#停车消缺过程中，针对特定设备DA-955存在硫化亚铁自燃风险，再次选择使用FZC-1硫化亚铁化学清洗剂进行处理。02DA-955设备处理方式本次应用采用循环清洗的方式对DA-955设备进行处理，通过将FZC-1化学清洗剂在设备内循环，以清除设备表面附着的硫化亚铁油垢。03两次应用的共同成效2001年大检修中对8台大型换热器的处理以及2002年950#停车消缺时对DA-955的循环清洗，两次化学清洗操作均达到了预期效果，有效解决了设备打开时硫化亚铁自燃的问题。

应用效果分析01扬子石化加氢裂化装置应用案例2001年大检修中，首次使用FZC-1对8台大型换热器进行化学处理；2002年950#停车消缺时，再次对DA-955设备循环清洗，两次应用均达到预期效果，有效解决了以往检修中设备打开时硫化亚铁自燃的问题。

02与传统方法对比优势相较于隔离法在检修中难以有效防止自燃、钝化法成本高且无法去除硫化亚铁，FZC-1化学清洗法通过将硫化亚铁从设备上清洗去除，从根本上消除自燃隐患，同时避免了碱洗存在的环保问题。

03工业应用价值作为清洗法的一种有效实践，FZC-1化学清洗剂为载硫装置检修提供了可靠的技术手段，能够显著降低检修过程中的安全风险，减少因自燃导致的设备损坏和被动局面，保障检修工作安全顺利进行。06FZC-1清洗剂的使用方法

使用前准备工作设备系统隔离与置换对拟清洗设备进行隔离，加装盲板切断与其他系统连接；采用氮气或蒸汽置换设备内残留介质，确保可燃物含量低于爆炸下限，避免清洗过程中发生燃爆风险。

清洗剂选型与配比确认根据设备结垢类型及厚度，确定FZC-1清洗剂浓度（通常5%-15%），并通过小样试验验证清洗效果；准备足量清洗剂及配套缓蚀剂，缓蚀剂添加量一般为清洗剂质量的0.5%-2%。

安全防护措施准备操作人员配备耐酸碱防护服、护目镜、防毒面具及橡胶手套；作业现场设置通风装置，配备硫化氢气体检测仪，划定警戒区并放置应急喷淋装置及消防器材。

清洗系统搭建与检查搭建临时循环清洗系统，包括清洗泵、储液槽、加热器及管路，确保各连接部位密封良好；检查压力表、温度计等仪表校准状态，确认加热系统可精准控制清洗液温度（通常60-80℃）。

清洗操作流程清洗前准备首先需对目标设备进行隔离、排空及氮气置换，确保系统内无易燃易爆介质。同时，检查设备材质兼容性，确认FZC-1清洗剂用量及浓度配比，准备好防护装备与应急设施。

循环清洗阶段将FZC-1清洗剂按比例配制成清洗液，通过临时循环系统泵入设备，控制温度在40-60℃，循环清洗4-6小时。期间监测进出口药剂浓度及铁离子含量，确保反应充分。

冲洗与中和清洗完成后，用脱盐水冲洗设备至出口pH值中性（6-8），避免残留药剂腐蚀。必要时添加中和剂，确保冲洗彻底，无清洗剂残留。

废液处理与验收清洗废液需经环保处理达标后排放。设备打开后检查内壁，确认硫化亚铁垢层清除率≥95%，可通过抽检挂片腐蚀率＜0.1mm/a验证清洗效果。

清洗剂浓度与用量确定浓度确定原则需根据设备材质、硫化亚铁垢层厚度及油垢含量综合确定FZC-1清洗剂浓度，通常推荐使用浓度范围为5%-15%。

用量计算依据按设备容积、垢层估算量及清洗液循环倍数计算，一般每立方米设备容积需80-120L清洗剂，确保充分覆盖设备内表面。

现场调整方法清洗前通过小样试验验证溶垢效果，若发现清洗液浑浊度低、pH值下降缓慢，可适当提高浓度至20%，但不得超过设备材质耐受极限。温度与压力控制清洗温度的优化范围根据清洗剂特性及现场实践，FZC-1化学清洗的适宜温度通常控制在40-60℃，此区间可确保化学反应速率与安全性平衡，避免温度过高加剧设备腐蚀或引发副反应。压力参数的设定标准清洗过程中系统压力宜维持在0.2-0.4MPa，既保证清洗剂在设备内充分循环接触，又防止高压对设备密封件及薄弱部位造成损伤，尤其适用于换热器等精密部件。温度压力联动监控要求采用DCS系统实时监测清洗液温度与压力，当温度波动超过±5℃或压力骤升/骤降≥0.1MPa时，自动触发报警并启动应急降温降压程序，确保过程可控。07FZC-1清洗剂使用注意事项

安全操作要求个人防护装备配备操作人员必须佩戴防护服、耐酸碱手套、护目镜及呼吸防护设备，防止清洗剂接触皮肤或吸入挥发气体。

作业环境通风要求清洗现场需保持良好通风，必要时使用强制通风设备，防止硫化氢等有毒气体积聚，确保作业空间气体浓度符合安全标准。

清洗剂配比与温度控制严格按照产品说明精准调配FZC-1清洗剂浓度，控制清洗液温度在推荐范围内（通常20-50℃），避免高温引发反应加剧。

应急处理准备现场需配备应急冲淋装置、消防器材及硫化氢气体检测仪，制定泄漏、灼伤等突发情况的应急处置流程，确保快速响应。废液处理方法

废液成分分析FZC-1清洗废液主要含溶解的硫化亚铁产物、未反应清洗剂及少量油污，需检测pH值、重金属离子浓度及COD指标，确保处理合规。

中和处理工艺采用碱性药剂（如氢氧化钠）调节废液pH值至6-9，中和酸性成分，防止二次污染。扬子石化案例中，通过自动加药系统实现精准中和，效率提升30%。

固液分离技术经中和后的废液通过板框压滤机分离固体残渣，滤渣按危废标准固化处理；清液进入后续深度处理工序，分离效率达95%以上。

达标排放要求处理后废液需符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996），重金属离子浓度≤0.5mg/L，COD≤100mg/L，检测合格后方可排放或回用。

设备防护措施材质升级与防腐处理易受硫腐蚀部位选用耐腐蚀钢材，如渗铝钢（防腐性能与316L钢相当且成本合理）；对设备内表面采用喷镀耐腐蚀金属或涂镀耐腐蚀材料等隔离技术，但需注意避免在高流速或易磨损部位使用。

停工期间防护管理长期停工设备应加盲板密闭并注入氮气置换空气，防止大气腐蚀；短期停车时，对易产生硫化亚铁且能用水浸泡的部位进行水浸泡，确保含水60%以上以抑制自燃。

日常操作与巡检强化加强岗位操作管理，防止因操作不当加剧硫化亚铁生成；检修期间特别是高温环境下，需加强设备温度监控（如通过DCS关注受限空间温度变化），及时发现自燃征兆并处理。

清洗后设备状