O metodă pentru prevenirea formării depunerilor de sulf de petrol pyrophoric

Proprietarii brevetului RU 2253698:

Androsov Aleksandr Sergheevici (RU)
Filimonov Leonid Ivanovich (RU)
Lenskiy Anatoliy Borisovich (RU)
Beylin Yuri Abramovich (RU)
Begishev Il'dar Rafatovich (RU)
Reformatskaya Irina Igorevna (RU)
Raptanov Alexey Kuzmich (RU)
Niselson Lev Aleksandrovich (RU)

Invenția se referă la prevenirea formării compușilor piroforice și pot fi folosite pentru a preveni incendiile și exploziile în industria de petrol, gaze și petrochimie.

depozite piroforice, sulfuri de fier - substanțe combustibile care, în condiții normale, adică la temperatura ambiantă și presiunea atmosferică sunt capabile de combustie spontană, ca urmare a interacțiunii chimice cu oxigenul atmosferic.

Deosebit de acută, această problemă apare în extracția uleiului cu conținut de sulf. Grosul Depozitele piroforice formate și se acumulează pe suprafața interioară a acoperișului rezervorului. Motivul pentru formarea piroforice Fat este coroziunea echipamentului, în special a rezervoarelor de stocare. Studiind compoziția depunerilor de coroziune sa determinat că componentele sunt formate de grăsime sulfurilor de fier fin Feh Sy și sulf elementar. Sulful elementar este format în reacțiile de interacțiune a sulfurilor de fier si hidrogen sulfurat cu oxigen. Reacția principală care duce la cea mai mare încălzirea piroforice Fat este o reacție exotermă de bisulfura de fier cu oxigen:

Căldura de reacție este de 220 kJ / mol. Când este încălzit la pyrophoric 180-220 # x000B0; C autoaprinderea apare sulf liber. Ca rezultat al acestor procese apar la incendii în rezervoarele de stocare a petrolului, iar când acesta este pompat.

Există și alte modalități de dezactivare a depunerilor sulfură de fier piroforice și pentru a preveni combustia spontană. Toate acestea implică procesarea depozitelor deja formate din diferiți reactivi chimici: INFH de inhibitor-1 (SU 825102, 30.04.1981), Trilon B (SU 1404462, 06/23/1988), o soluție apoasă a unui copolimer grefat hidrolizat din cauciuc acrilonitril-butadienă (SU 1404463, 23,06. 1988) și altele.

Dezavantajele acestor metode este de a utiliza reactivi destul de scumpe, și, în plus, aceste metode nu sunt proiectate pentru a preveni procesul de formare a depozitelor piroforice sunt furnizate numai pentru decontaminarea lor. Aceste metode sunt un pericol de incendiu, deoarece necesită tancuri oporozheneniya, înainte de a le prepara, ceea ce crește riscul de combustie spontană a depozitelor piroforice.

Ca rezultat al studiilor, sa constatat că principalele componente implicate în procesul de coroziune, ceea ce duce la formarea depozitelor piroforice sunt de fier și cu emisii reduse de carbon oțeluri, care constă din rezervor de oxigen aer, hidrogen sulfurat conținut în ulei și umiditate. Pe suprafața metalică acoperită cu film apos dintr-o molecule de fază gazoasă difuze O2 și H2 S. Ca rezultat al reacțiilor electrochimice în tranziție de film apos are loc într-o soluție de ioni de fier, care, în contact cu apa, oxigen și hidrogen sulfurat pentru a forma oxizi și sulfuri de fier. Singura modalitate de a preveni formarea depunerilor piroforice este de a stabili condițiile în care reacția nu este posibilă între sulfură de fier și oxigen, care este cel mai simplu și eficient se poate realiza numai prin reducerea concentrației de oxigen din rezervor.

Mai mult, pentru a preveni Fat pyrophoric autoaprinderea necesare pentru a crea un gaz în mediul rezervor în care, indiferent de activitate și piroforice grosime grăsime de combustie spontană este imposibilă. Studiile noastre au stabilit că depozitele piroforice pierd capacitatea de a se auto-aprind la o concentrație de oxigen mai mică de circa 7%. și la o concentrație de oxigen de cel mult 5% în volum. cantitatea de oxigen este redus, astfel încât sulfurile de fier nu sunt formate deloc.

Metoda conform invenției este ilustrată prin următoarele exemple.

Rezervorul de oțel carbon „oțel 3“ dimensiune de 3000 m 3 a fost umplut cu ulei sulfuros.

După expunerea 1464 ore în faza gazoasă, fără a utiliza azot a fost 1,22-3,18 mm rata de coroziune / an. Pe rigidizari proeminențele lor și colțuri ascuțite sunt excrescențe de depozite de sulfuri de fier piroforic, a căror lungime este de 15 mm.

Rezervorul de oțel carbon „oțel 2“ 3000 m 3 în mărime a fost umplută cu ulei sulfuros.

Spațiul liber al rezervorului umplut cu azot gazos care conține 5% în volum. oxigen. presiunea azotului în exces a fost de 50 mm H2O După 1464 ore de depuneri piroforice de expunere și formarea de coroziune în rezervor a fost detectată.

Compresor de aer strânse la 7-10 atm, și a ratat-o ​​la această presiune printr-o membrană de oxigen împiedică. azot Preparat conținând 4,5% v. oxigen liber. Acest azot a fost plasat în receptor, situate în apropierea rezervorului cu ulei sulfuros.

Spațiul liber al rezervorului umplut cu azot gazos care conține 4,5% în volum. oxigen de la receptor. presiune de azot în exces a fost de 100 mm H2O După 1464 ore de expunere, coroziunea și formarea de sedimente piroforice din rezervor a fost detectată.

Aceste exemple arată că metoda propusă permite evitarea formării depunerilor piroforice de petrol cu ​​conținut de sulf. Acest lucru simplifică foarte mult întreținerea de rafinării și de stocare de petrol, elimină pericolul de incendiu și previne dezastre ecologice.