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FeS的钝化研究+文献综述 摘要：石油管道硫化亚铁的处理已经越来越引起人们的重视。本研究在综述硫化亚铁形成机理及钝化剂研究现状的基础上，利用硫化铜和硫化亚铁在水中溶度积的差异，设计了一种新型的硫化亚铁钝化剂mdash;硫酸铜。并主要探讨了 pH值、反应时间，Cu/Fe摩尔比对硫化亚铁钝化效果的影响，同时以 EDTA为钝化剂进行了对比。结果表明硫酸铜是一种较好的硫化亚铁钝化剂，室温下铜铁比 1:1，pH在4.3-5左右，反应基本在 2h左右可完成，其溶出率可达 80%左右。7606 关键词：硫化亚铁自燃钝化硫酸铜 Abstract：The treatment of ferrous sulfide (FeS) formed in the oil pipeline has drawn great attention recently. In this study, on the basis of reviewing the formation mechanism for FeSas well as recent progress in the development of passivating reagent, novel passivating reagent of copper sulfate for FeS was designed according to the difference in solubility product constant the for copper sulfide and FeS in water. The influences of pH, reaction time and molar ratio of Cu/Fe on the passivating efficiency of FeS were investigated, and compared with those using EDTA as the passivating reagent. The results showed that the removal efficiency reached 80 % with pH of 4.3-5, Cu/Fe molar ratio of 1:1 and reaction time of 2 h. Keywords：Ferrous sulfideSpontaneous combustionPassivationCopper sulfate 目次 1 引言 .1 1.1 FeS的生成和自燃机理1 1.2 FeS腐蚀的影响2 1.3 FeS自燃的控制方法及研究进展3 1.4 常用清洗剂及其机理4 1.5本课题的研究意义及目标5 2 实验 .7 在原油储罐的底部存在着大量的硫酸盐和硫酸盐还原菌(SRB)，硫酸盐在硫 酸盐还原菌的作用下生成 FeS，其反应方程式如式（4）所示： 所生成的 FeS具有很高的自燃性，一旦它与空气接触就迅速引发如式（5） -（6）所示的氧化放热过程[5]： 4FeS+ 3O2rarr; 2Fe2O3 + 4S+ Q(5) 4FeS+ 7O2 rarr;2Fe2O3 + 4SO2 + Q(6) 如果蓄热条件良好，反应产生的热能不能及时散失，造成硫化亚铁及周围介 质温度升高，可引起硫化亚铁或其周围燃点低的可燃物自燃，从而导致火灾爆炸 事故的发生。 左理胜等 在结合实际调研及相关研究成果的基础上，通过分析炼油设备 的硫腐蚀机理及特点，将腐蚀产物的生成分为低温部位和高温部位两类。针对低、 高温不同部位的腐蚀机理研究了不同方式生成的硫铁化合物的自热性质和自燃 倾向，并通过观测硫化产物表面形貌、分析氧化产物成分，提出并深化了一些主 要因素的影响机理。得出如下结论: (l)根据炼油设备硫腐蚀的机理，硫腐蚀产物的生成可分为低温电化学腐蚀、 铁的氧化物低温湿 H2S 腐蚀、铁的氧化物高温 H2S 腐蚀、高温硫铁共熔四种方 式。 (2)低温电化学腐蚀与高温硫铁共熔生成的 FeS 相对稳定，自燃倾向很低； 但在空气中会被缓慢氧化，生成 Fe2O3，具有间接的自燃倾向。 (3)无论是在低温还是高温条件下，铁的氧化物经硫腐蚀后，均生成成分复 杂的硫铁化合物，活性较高，自燃倾向较大；由于硫化过程中生成的单质硫及少 和 Cl离子迁移通过。 和咪唑啉变成阳离子选择性膜，这种结构可减少 S2- 和Cl迁移到金属表面，因此可减少在阳离子选择性膜下的腐蚀。Ca 2+会加快硫化物溶液中金属的腐蚀，而MoO4 2-，和咪唑啉在阳极和阴极过程都有缓蚀影响。V. Garcia-Arriaga 等[5] 研究了DEA、硫化物酸及氧气对于碳钢的综合腐蚀影响[3] 。电化学方法表明，在脱氧