天然气处理站废脱硫剂安全处置方法研究.docx

集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-DBTTY-9886）
天然气处理站废脱硫剂安全处置方法研究
天然气处理站废脱硫剂安全处置方法研究
摘要：本文对天然气处理站生产工艺流程中硫化铁的产生机理进行分析，指出其自燃的特性是导致安全事故的主要原因；针对硫化铁的理化性质及废脱硫剂的化学成分提出几种有效处理废脱硫剂的方法，并结合天然气处理站检修时处理废脱硫剂的实际改良目前传统的安全处理方式。
关键词：废脱硫剂，硫化铁，产生机理，自燃，安全处置方法
1废脱硫剂的化学成分分析

目前，天然气处理站工艺流程中设有天然气酸性组分脱除单元，主要针对的是井口伴生气中含有的少量H2S。该工艺中脱硫塔脱硫原理归于非再生性脱硫中较为典型的Slurrisweet法，主要以EF-2型特种氧化铁常温精脱硫剂为依托，其有效成分为Fe2O3。由于Fe3+具有的强氧化性能与S2—发生氧化还原反应:
由此可见，FeS一部分是由于我站脱硫工艺单元中脱硫剂与天然气中含有的H2S组分反应过程中产生；另一部分是由于生产设备、储罐上铁分子与含硫物质(包括单质硫、硫化氢和有机硫化物等)长期发生腐蚀作用而生成的。其中，反应过程中产生的FeS是其主要来源。

在实际生产中，EF-2型特种氧化铁常温精脱硫剂主要脱除的是天然气中的H2S，而这些气体中都含有一些其它杂质，如反应中生成的硫油垢、水等，这些杂质在气体穿过脱硫剂时停留在脱硫剂表面，包裹住了Fe2O3颗粒，使Fe2O3失去了吸附H2S能力，即丧失了脱硫能力。这些气体中存在着部分的SO2气体，SO2与Fe2O3在高温条件下生成不能再生的FeSO4和Fe2(SO4)3。由于实际生产当中，不能保证脱硫剂始终保持在碱性条件下进行，所以也有大量的FeS生成。
综合以上因素，最终废脱硫剂上包含有单质硫、无机硫(FeS，FeSO4，Fe2S3，Fe2(SO4)3等)和有机硫等的混合物。
2废脱硫剂的危害性分析


外观与性状：暗灰色至灰黑色金属片状或粒状固体
相对分子量：879l
相对密度(水=1)：～
熔点(℃)：1179
溶解性：不溶于水
FeS属于极易自燃的硫化物燃点仅为40℃，处于溶液状态时自燃特性难以表现，一旦FeS表面溶液蒸发干将会具有上述特性会瞬间燃烧，发生如下反应：
硫化铁自燃不会发出火焰，只是达到炽热状态。

硫化铁的危害性是由其极易自燃的特性决定的。
FeS本来很致密，当系统存在H2或反应生成H2(如H2S腐蚀金属将会H2生成)FeS便会变得疏松不再致密，结果将导致腐蚀向纵深方向发展进而形成层状的FeS层。同时，在脱硫塔内壁上生成的硫化铁，一般与腐蚀物质(如铁锈等)结合在一起形成含有硫化铁的腐蚀沉淀物，这种腐蚀沉淀物具有多孔结构，因此它的导热性较差，且有一定的吸附氧气的能力。这种
沉淀物如不及时清除，暴露于空气中，硫化铁便会发生如下反应：
由以上反应可看出，铁的硫化物氧化反应放出大量的热，热量积蓄在具有多孔结构的硫化铁的沉淀物中。当积蓄的热量使温度升高至硫化铁的自燃点，便会发生自燃。若