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随着石化工业的发展，我国主力油田采出和进口原油多为含硫或高硫原油，这些原油具有腐蚀性，在储存、运输、加工过程中均会对设备造成严重腐蚀，形成硫铁化合物，腐蚀产物自燃能够引起火灾和爆炸事故的发生，因此对硫铁化合物自燃防治的研究尤为重要。目前炼化行业在停工检修过程中一般使用化学清洗法除去硫铁化合物，但是由于化学清洗法具有费用高、腐蚀率高，产生的H2S危害性极大，需要进行二次处理等缺点。因此，硫铁化合物钝化法的研究尤为重要。 本文自主设计了气相钝化的实验装置。该装置具有可控温、易拆卸、结构简单、密封性好、操作方便快捷等特点，通过更换塔板来改变实验，缩短了实验的间隔，提高了效率。 分别在液相和固相合成硫铁化合物，研究了硫化亚铁生成机理及其钝化机理。常温条件下利用硫酸亚铁与硫化钠制备高纯度的硫化亚铁，将制得的硫化亚铁在120℃条件下改变总压和水蒸汽与空气的分压进行间歇钝化，并在120℃、0.4MPa、0.15L/min空气、0.45L/min水蒸汽条件下进行了连续钝化。研究结果表明，少量水蒸汽的存在对于钝化有促进作用，大量水蒸汽存在就会附着在硫化亚铁的表面，阻碍了空气与硫化亚铁的接触，阻碍了钝化的进行;高压有利于钝化反应的进行;在0.5MPa(A)下水蒸汽与空气的最佳配比为0.1MPa水蒸汽和0.4MPa空气。 采用H2S对Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3进行硫化制备硫铁化合物，并在90-100℃、0.2MPa改变空气速率(0.5L/min、1L/min、3L/min、5L/min)进行Fe2O3硫化产物的钝化。结果表明，在3L/min条件下Fe2O3硫化产物会发生自燃;在90-100℃、0.2MPa、0.5L/min空气、5.5L/min水蒸汽条件下，Fe2O3硫化产物可以完全钝化并保证温度在可控范围之内;市售硫化亚铁、Fe3O4、Fe(OH)3的硫化产物在90-100℃、0.2MPa、3L/min空气的钝化条件下不会有自燃的危险性;在常温微正压硫化过程中，各物质的硫化活性顺序为Fe3O4≈Fe2O3＞Fe(OH)3;在90-100℃、0.2MPa、3L/min空气的钝化条件下，各硫化产物的钝化活性顺序为Fe2O3＞Fe(OH)3＞Fe3O4。 通过研究不同硫铁化合物的自燃倾向和不同条件下的钝化效果，指出钝化机理为使用一定比例的氧气和水蒸汽对硫铁化合物进行氧化从而生成稳定的化合物，使其不具备氧化自燃的可能性。