專利名稱：一種多功能油溶性鎂鹽釩蝕抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工范疇，涉及一種多功能油溶性鎂鹽釩蝕抑制劑。它不但具有抑制釩對燃?xì)廨啓C(jī)葉片腐蝕的作用，而且具有清凈作用和酸中和作用，使燃燒后所留灰分更易除去，并能抑制燃燒時硫、氮等元素引起的酸性腐蝕。
目前，在中國用石油作燃料的火力發(fā)電廠占有相當(dāng)大的比例。在這些廠中，一些廠采用重油(或原油、渣油)作燃料。這些油不可避免地含有相當(dāng)量的堿土金屬和硫、氮元素，也含有一定的重金屬，尤其是釩元素。多數(shù)燃油中釩含量可達(dá)50～200ppm，占燃燒后所留總灰分的50％；而硫含量甚至高達(dá)3％；氮含量也可達(dá)1％。重油(或原油、渣油)燃燒過程中，釩生成低熔點的五氧化二釩(熔點670℃)，并同燃料中所含鈉形成熔點更低的釩、鈉化合物。在650℃以上高溫下，它們對燃?xì)廨啓C(jī)葉片有強(qiáng)烈的腐蝕作用，這就是釩蝕。同時，釩蝕后又產(chǎn)生灰分，附著在葉片上難以除去。并且，硫、氮元素燃燒后所引起的酸性物質(zhì)也強(qiáng)烈腐蝕燃機(jī)葉片。降低釩的腐蝕，一般采用添加抑制劑的方法；對于灰分的處理則采用定期檢修和清洗設(shè)備；對于硫、氮元素腐蝕，目前還無很好的防腐蝕方法。
發(fā)展到現(xiàn)在，只有包括以下幾種單一鎂化合物釩蝕抑制劑1、膠狀懸浮體，其中有超精細(xì)鎂粉(如O.F.Dacbeler,ASME PaperNo.63WA-352,November 1963)、鎂氧化物混和Al氧化物(如G.K.Lee.Fuel SOC.J.Univ.of Shffield 20.8-17 1969)；2、水溶性鎂鹽，如氯化鎂溶液、硫酸鎂溶液；3、油溶性鎂鹽，例如磺酸鎂，可直接加入燃油中達(dá)到一定效果。但膠狀懸浮體由于分散性差已基本不用，而水溶性鎂鹽使用時所造成的設(shè)備穩(wěn)定性問題也難以解決，所以絕大部分電廠使用的是油溶性鎂鹽抑制劑，但其燃燒后所留灰分清洗比較麻煩，并且對硫、氮所引起的腐蝕無法抑制。
本發(fā)明的目的是制備一種多功能油溶性鎂鹽釩蝕抑制劑，它不但能明顯地抑制燃?xì)廨啓C(jī)葉片的釩腐蝕，同對還具有清凈作用和酸中和作用。
其抑釩機(jī)理是油溶性鎂鹽燃燒生成氧化鎂與燃油中的釩形成高熔點釩酸鹽，從而提高了含釩灰分的熔點，抑制其嚴(yán)重的腐蝕性，方程式如下(熔點724℃)(熔點1074℃)(熔點1159℃)如此，便能有效地對釩蝕進(jìn)行抑制。
其清凈作用機(jī)理是因為本發(fā)明產(chǎn)品之中含有大量的表面活性物質(zhì)，能將已經(jīng)生成的膠質(zhì)和碳灰等固體小顆粒加以吸附而分散在油中，防止它們之間凝聚起來形成大顆粒。而其中的磺酸鹽，可形成兩類屏障，對0-20nm直徑的粒子，它將形成延遲凝聚的吸附膜，而對500-1000nm粒子，它將導(dǎo)致離子表面獲得同類電荷，它們相互排斥而分散在油中，一般稱這種現(xiàn)象為雙電子效應(yīng)。所以在燃燒之后所產(chǎn)生的灰分，由于顆粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)特別疏松，十分容易從葉片上清理下來，甚至輕易就被氣流帶走。
酸中和原理，是因為本發(fā)明所制備的多功能鎂鹽釩蝕抑制劑具有高堿性，可以中和燃料油氧化生成的含氧酸，阻止它們的進(jìn)一步氧化縮合，從而減少漆膜的生成；同時也可以中和燃燒后生成的氧化硫，阻止它磺化燃料油；還可以中和燃燒后產(chǎn)生的硝酸等，阻止它們對油中烴類進(jìn)一步作用。由于中和了這些無機(jī)酸和有機(jī)酸，防上了對燃?xì)廨啓C(jī)葉片的腐蝕。
制備方法把幾種原料按重量比含表面活性劑1％-20％、有機(jī)酸5％-40％、鎂無機(jī)化合物10％-40％、溶劑油20％-60％投入反應(yīng)器中，混合均勻，加熱，保持升溫速率在0.5-7℃/分，加熱至150℃-500℃，蒸出約40％-50％(蒸出油占總?cè)軇┯偷闹亓堪俜直?的溶劑油，保溫2-4小時，粗濾，精濾，得到產(chǎn)品。
實施例下面說明整個工藝過程1、精制高活性MgO19％、丁酸8％、溶劑油(150SN潤滑油基礎(chǔ)油)50％、甲醇(促進(jìn)劑)15％、乙醇胺(助促進(jìn)劑)3％充分混合，在加入烷基磺酸5％，用泵回流，至完全均勻、穩(wěn)定。
2、穩(wěn)定混合體系由泵打入主反應(yīng)器，以2℃/分升溫反應(yīng)2小時，至270℃，蒸出水份和50％的溶劑油，便生成高活性高濃度油溶性鎂鹽。保溫一小時，冷卻后經(jīng)過孔徑小于5μm的濾芯，粗濾、精濾可得到產(chǎn)品。
3、根據(jù)要求與精煉柴油調(diào)配成鎂含量為10％的添加劑。
本發(fā)明產(chǎn)品抑制釩腐蝕、硫腐蝕、氮腐蝕效果明顯，燃后所留灰分結(jié)構(gòu)疏松，易于吹掃、清洗，能很好地適用于以重油(或原油、渣油)為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)電廠，大大降低葉片腐蝕，增加機(jī)組的使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種多功能油溶性鎂鹽釩蝕抑制劑，其特征在于它是由至少一種表面活性劑，至少一種有機(jī)酸，至少一種鎂無機(jī)化合物，至少一種溶劑油等組成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制劑，其中原料的重量比為含表面活性劑1％-20％，有機(jī)酸5％-40％，鎂無機(jī)化合物10％-40％，溶劑油20％-60％；
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的抑制劑，其中所述表面活性劑為離子型表面活性劑；
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的抑制劑，其中所述有機(jī)酸為丁酸等烷基酸；
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的抑制劑，其中所述鎂無機(jī)化合物為精制高活性鎂化合物；
6.根據(jù)權(quán)力要求1所述的抑制劑，其中所述溶劑油為潤滑油基礎(chǔ)油；
7.根據(jù)權(quán)力要求1所述的抑制劑，其特征是把至少一種表面活性劑、至少一種有機(jī)酸、至少一種鎂無機(jī)化合物和至少一種溶劑油均勻混合后，以0.5-7℃/分的升溫速度，升高到150℃-500℃進(jìn)行反應(yīng)即可完成。
全文摘要
本發(fā)明屬于精細(xì)化工范疇,是一種多功能油溶性鎂鹽釩蝕抑制劑。配方中至少有一種表面活性劑,至少有一種有機(jī)酸,至少有一種鎂無機(jī)化合物,至少有一種溶劑油。本發(fā)明不但具有抑制釩對燃?xì)廨啓C(jī)葉片腐蝕的作用,而且具有清凈作用和酸中和作用,使燃燒后所留灰分更易除去,并能抑制燃燒時硫、氮等元素引起的酸性腐蝕。
文檔編號C10L1/10GK1229840SQ9811072
公開日1999年9月29日 申請日期1998年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月23日
發(fā)明者楊美英, 朱明交 申請人:楊美英, 朱明交