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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—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
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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 FeS as 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 sulfide Spontaneous combustion Passivation Copper 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
2.1 实验原理 7
2.2 实验设备及试剂 7
2.3 实验内容 9
3 实验结果与讨论 13
3.1 标准曲线. 13
3．2 实验结果与分析 13
3.3 EDTA与FeS反应结果分析 18
3.4废液处理 . 18
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
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
FeS。在换管道打开进行检修文护时，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。
1.1 FeS的生成和自燃机理
在炼油厂的油品储罐、输油管道等处,FeS 是一种很常见的物质。随着油品储
罐使用时间的增加和腐蚀性介质的作用，油品储罐内壁的防腐涂层会出现局部脱
落，涂层下面的铁就会暴露出来，极易发生电化学腐蚀,生成铁的氧化物及氢氧
化物。它们在没有氧气的条件下可与储罐内潮湿的 H2S 气体发生如式（1）-（3）
所示的化学反应[8]：
Fe2O3 + 3H2S →2FeS+ 3H2O + S (1)
2Fe(OH)3 + 3H2S →2FeS+ 6H2O+ S (2)
Fe3O4 + 4H2S →3FeS+ 4H2O + S (3)