專利名稱：一種鍋爐給水多功能緩蝕劑及配制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能緩蝕劑，具體地說是一種用于鍋爐給水處理的多功能緩蝕齊U，屬于化工產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鍋爐熱力設(shè)備因給水品質(zhì)不良引起的腐蝕問題嚴(yán)重危及其安全和穩(wěn)定運(yùn)行。水中溶解氧的存在是導(dǎo)致腐蝕發(fā)生的主要原因，通過采用高效除氧器或加入化學(xué)除氧劑，能夠有效降低鍋爐水的溶解氧的濃度，從一定程度上抑制和減緩氧腐蝕的發(fā)生。但目前所采取的除氧措施功能單一，不能從改變發(fā)生腐蝕的環(huán)境條件角度減緩腐蝕，對于已經(jīng)發(fā)生腐蝕的鍋爐表面緩蝕效果較差。因此，尋求開發(fā)以鍋爐給水除氧為主，同時(shí)兼顧穩(wěn)定鍋爐系統(tǒng)PH值和汽相成膜緩蝕，使三者發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)的多功能緩蝕劑，具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有鍋爐給水處理技術(shù)之缺陷而提供一種協(xié)同性好、投加濃度適中、適用范圍寬的鍋爐給水多功能緩蝕劑及其配制方法。本發(fā)明所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰胼及其低聚物10-15%
有機(jī)胺PH值調(diào)節(jié)劑12-18%
汽相成膜緩蝕劑15%-20%
去離子水余量本發(fā)明所述的碳酰胼及其低聚物為碳酰胼單體和/或碳酰胼低聚合度衍生物，其中碳酰胼低聚物聚合度不超過5。本發(fā)明所述的有機(jī)胺pH值調(diào)節(jié)劑為脂肪胺和/或醇胺，優(yōu)選碳原子數(shù)不超過6的短鏈脂肪胺和/或短鏈醇胺，如正丁胺、叔丁胺、異丁胺、仲丁胺、正己胺、一乙醇胺、二乙醇
胺、三乙醇胺、N, N- 二甲基乙醇胺等。本發(fā)明所述的汽相成膜緩蝕劑為吸附膜型緩蝕劑，優(yōu)選碳原子數(shù)超過12的中長鏈脂肪胺，如十六烷胺、十八烷胺等。本發(fā)明針對現(xiàn)有緩蝕劑緩蝕效果不理想、適用溫度和PH值范圍有限等問題進(jìn)行了改進(jìn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面(1)本發(fā)明所述多功能緩蝕劑主劑采用碳酰胼及其低聚物，碳酰胼是一種強(qiáng)還原齊IJ，毒性小、除氧效率，另外由于碳酰胼低聚物的引入進(jìn)一步拓寬了除氧溫度范圍，提高了除氧劑的溶解性，使除氧劑對水中溶解氧的捕集能力得以改善。(2)本發(fā)明將碳酰胼及其低聚物與有機(jī)胺pH值調(diào)節(jié)劑、汽相成膜緩蝕劑等進(jìn)行優(yōu)化復(fù)配，充分發(fā)揮三者的系統(tǒng)作用，形成具有除氧、PH值調(diào)節(jié)及汽相緩蝕等多種功能新型鍋爐給水緩蝕劑。(3)本發(fā)明所述緩蝕劑與傳統(tǒng)緩蝕劑相比具有除氧效率高、適用PH值和溫度范圍寬、鈍化效果好、水溶性好、不影響鍋爐排污和蒸汽品質(zhì)等特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明產(chǎn)品鍋爐給水多功能緩蝕劑由碳酰胼及其低聚物、有機(jī)胺pH值調(diào)節(jié)劑和汽相成膜緩蝕劑三種物質(zhì)復(fù)配而成。碳酰胼及其低聚物以綠色溶劑碳酸二甲酯為主要原料合成，實(shí)驗(yàn)表明，碳酰胼常溫時(shí)在水中的溶解度為7g/100g水，適用pH值范圍為8. 8 9. 2，適用溫度范圍為87. 8 176. 7°C，在中壓給水系統(tǒng)中，2分鐘內(nèi)使溶解氧降到15ppb以下，本發(fā)明由于碳酰胼低聚物的引入進(jìn)一步拓寬了除氧溫度范圍，提高了除氧劑的溶解性，使除氧劑對水中溶解氧的捕集能力得以改善；本發(fā)明所述碳酰胼低聚物聚合度不超過5。有機(jī)胺pH值調(diào)節(jié)劑對pH值控制穩(wěn)定、揮發(fā)性小、使用安全方便、無毒，克服了傳統(tǒng)PH值調(diào)節(jié)劑氨水易發(fā)生絡(luò)合腐蝕、氣味大、操作環(huán)境惡劣、存在安全隱患等問題；本發(fā)明所述的有機(jī)胺PH值調(diào)節(jié)劑為脂肪胺和/或醇胺，優(yōu)選碳原子數(shù)不超過6的短鏈脂肪胺和/ 或短鏈醇胺，如正丁胺、叔丁胺、異丁胺、仲丁胺、正己胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，
N-二甲基乙醇胺等。本發(fā)明選擇吸附膜型緩蝕劑作為汽相成膜緩蝕劑，其能夠以親水基吸附于金屬表面上，形成一層致密的憎水膜，保護(hù)金屬表面不受水腐蝕，獲得緩蝕效果令人滿意的吸附膜。本發(fā)明優(yōu)選碳原子數(shù)超過12的中長鏈脂肪胺作為汽相成膜緩蝕劑，如十六烷胺、十八烷胺等。本發(fā)明除氧性能測試參照《工業(yè)循環(huán)冷卻水和鍋爐用水中溶解氧的測定》(GB/ T12157-2007)中的內(nèi)電解法測定水中的溶解氧，該方法適用于鍋爐給水、凝結(jié)水中溶解氧質(zhì)量濃度2ppb-100ppb的測定。實(shí)驗(yàn)所用水樣為取自撫順石化公司熱電廠的二級除鹽水，通過加熱除氧方式將水樣溶解氧含量控制在50ppb左右，其他水質(zhì)指標(biāo)如下硬度 0 μ mol/L ；pH 值7. 5 ；Na+ 含量彡 20ppb ；Fe3+ 含量彡 20ppb。本發(fā)明除氧性能測試條件加藥量為15ppm，水樣初始pH值為7. 5，反應(yīng)時(shí)間為 3min，溫度 80°C。本發(fā)明緩蝕性能測試參照《水處理劑緩蝕性能的測定旋轉(zhuǎn)掛片法》(GB/T 18175-2000)，每組實(shí)驗(yàn)選用3個(gè)試樣平行測試，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為480h 720h，所用實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為取自實(shí)際運(yùn)行鍋爐的鍋爐水。室溫下的實(shí)驗(yàn)是在敞開體系中進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)過程中定期補(bǔ)充去離子水，以保證鍋爐的濃縮倍數(shù)和緩蝕劑濃度保持不變。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將試樣浸于除銹液 (10% OP乳化劑+10%鹽酸)中至銹除盡，取出后用大量自來水沖洗，再用去離子水沖洗，濾紙擦干，丙酮除油，自然晾干后用分析天平準(zhǔn)確稱重。使用下式計(jì)算多功能緩蝕劑的緩蝕率IE = (1-V/V0)*100%式中IE——緩蝕劑的緩蝕率(％ )；V——加入緩蝕劑后試樣的腐蝕速率(g/m2 · d)；V0——不加緩蝕劑試樣的腐蝕速率(g/m2 · d)
本發(fā)明緩蝕性能測試條件加藥量為35ppm，水樣初始pH值為8. 5，模擬腐蝕時(shí)間 21天，溫度60 0C ο下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1 本發(fā)明所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰肼10%
正丁胺18%
十六烷胺15%
去離子水余量將上述配料按照重量百分組成，依次將碳酰胼、正丁胺、十六烷胺加入去離子水中，并在常溫下攪拌20分鐘，使其充分溶解，即得鍋爐給水多功能緩蝕劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)上述配方所配制的鍋爐給水多功能緩蝕劑除氧率為90%，緩蝕率為89. 9%0實(shí)施例2 本發(fā)明所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰肼及其低聚物10%
叔丁胺14%
十六烷胺15%
去離子水余量其中碳酰胼及其低聚物中聚合度不超過5的低聚含量為13%。將上述配料按照重量百分組成，依次將碳酰胼及其低聚物、叔丁胺、十八烷胺加入去離子水中，并在常溫下攪拌20分鐘，使其充分溶解，即得鍋爐給水多功能緩蝕劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)上述配方所配制的鍋爐給水多功能緩蝕劑除氧率為93%，緩蝕率為90. 2%0實(shí)施例3 本發(fā)明所述的鍋爐給水 多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰肼及其低聚物15%
三乙醇胺15%
十六烷胺18%
去離子水余量其中碳酰胼及其低聚物中聚合度不超過5的低聚含量為13%。將上述配料按照重量百分組成，依次將碳酰胼及其低聚物、三乙醇胺、十六烷胺加入去離子水中，并在常溫下攪拌20分鐘，使其充分溶解，即得鍋爐給水多功能緩蝕劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)上述配方所配制的鍋爐給水多功能緩蝕劑除氧率為97%，緩蝕率為93. 7%0實(shí)施例4
本發(fā)明所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰胼及其低聚物15%
二乙醇胺15%
十八烷胺20%
去離子水余量其中碳酰胼及其低聚物中聚合度不超過5的低聚含量為13%。將上述配料按照重量百分組成，依次將碳酰胼及其低聚物、二乙醇胺、十八烷胺加入去離子水中，并在常溫下攪拌20分鐘，使其充分溶解，即得鍋爐給水多功能緩蝕劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)上述配方所配制的鍋爐給水多功能緩蝕劑除氧率為96%，緩蝕率為94. 9% ο實(shí)施例5:本發(fā)明所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰胼及其低聚物12%
叔丁胺15%
十六烷胺20%
去離子水余量其中碳酰胼及其低聚物中聚合度不超過5的低聚含量為13%。將上述配料按照重量百分組成，依次將碳酰胼及其低聚物、叔丁胺、十六烷胺加入去離子水中，并在常溫下攪拌20分鐘，使其充分溶解，即得鍋爐給水多功能緩蝕劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)上述配方所配制的鍋爐給水多功能緩蝕劑除氧率為94%，緩蝕率為95. 2%0實(shí)施例6 本發(fā)明所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其配料重量百分組成為
碳酰肼及其低聚物12%
正丁胺15%
十八烷胺20%
去離子水余量其中碳酰胼及其低聚物中聚合度不超過5的低聚含量為13%。 將上述配料按照重量百分組成，依次將碳酰胼及其低聚物、正丁胺、十八烷胺加入去離子水中，并在常溫下攪拌20分鐘，使其充分溶解，即得鍋爐給水多功能緩蝕劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)上述配方所配制的鍋爐給水多功能緩蝕劑除氧率為94%，緩蝕率為94. 4% ο
權(quán)利要求
1.一種鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于其配料重量百分組成為碳酰胼及其低聚物10-15%有機(jī)胺PH值調(diào)節(jié)劑1248%汽相成膜緩蝕劑15%-20%去離子水余量
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于碳酰胼及其低聚物為碳酰胼單體和/或碳酰胼低聚合度衍生物，其中碳酰胼低聚物聚合度不超過5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于有機(jī)胺PH值調(diào)節(jié)劑為脂肪胺和/或醇胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于有機(jī)胺PH值調(diào)節(jié)劑為碳原子數(shù)不超過6的短鏈脂肪胺和/或短鏈醇胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于有機(jī)胺PH值調(diào)節(jié)劑為正丁胺、叔丁胺、異丁胺、仲丁胺、正己胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于汽相成膜緩蝕劑為吸附膜型緩蝕劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于汽相成膜緩蝕劑為碳原子數(shù)超過12的中長鏈脂肪胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐給水多功能緩蝕劑，其特征在于汽相成膜緩蝕劑為十六烷胺、十八烷胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鍋爐給水多功能緩蝕劑及其配制方法，屬于化工產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。該緩蝕劑配料重量百分組成為碳酰肼及其低聚物10-15％、有機(jī)胺pH值調(diào)節(jié)劑12-18％、汽相成膜緩蝕劑15％-20％、余量為去離子水。本發(fā)明表現(xiàn)出良好的協(xié)同作用，通過除氧、pH值調(diào)節(jié)和汽相緩蝕等多種途徑達(dá)到緩蝕的目的，使產(chǎn)品不僅具有極佳的緩蝕性能，而且適用于較寬的溫度和pH值范圍，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
文檔編號C23F11/14GK102181869SQ20111009311
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者姜恒, 李萍, 李長波, 李飛, 沈紅新, 潘振, 王仲賢, 趙杉林, 金英杰 申請人:遼寧石油化工大學(xué)