專利名稱：酸洗緩蝕劑及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬防腐領域，特別涉及輸鹵管道適用的緩蝕劑及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
碳鋼輸鹵管道在使用一段時間后，由于鹵水成分的影響，管道內壁結垢嚴重，影響輸鹵量，增加輸鹵泵的輸送功率，增加能耗，因此必須進行酸洗除垢，同時酸洗液對管道以及相關的輸送設備有一定的腐蝕作用。
為了在酸洗的過程中，保護材質以及相關的設備，一般在酸洗液中添加一定量的緩蝕劑，使其在材質、設備表面形成保護膜，以達到保護材質以及相關設備的作用。
在這種鹵水環(huán)境中，一般金屬如鐵、不銹鋼、碳鋼、鈦材等，對它們的防腐方法之一是加緩蝕劑。
金屬緩蝕劑有無機物和有機物，無機物系列的緩蝕劑如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、亞硝酸鹽等，它們在金屬表面形成一層鈍化膜以防止金屬腐蝕；有機物系列的緩蝕劑如胺類、醛類、醇類、樹脂類、雜環(huán)化合物和咪唑類等，它們吸附在金屬表面形成一個隔離層，而防止金屬腐蝕，故亦稱為吸附型緩蝕劑。
無機物系列緩蝕劑有顯著的防腐蝕效果，但是有毒，對環(huán)境有污染，有的使用不安全易發(fā)生孔蝕，因此有機物緩蝕劑為人們所關注，應用較多的有胺類及羧酸類。胺類緩蝕劑有的僅適用于中性或堿性，有的僅適用于酸性物質，對介質的PH值適應范圍較窄。
目前制鹽系統(tǒng)的酸洗中一般采用普通市售緩蝕劑，在實際應用中緩蝕效果不佳，這是因為制鹽鹵水以及母液中離子成分復雜，垢不是以單一的組成存在，一般是碳酸鹽型與硫酸鹽組成的混合晶體存在，與材質表面結合緊密，一般的緩蝕劑難于透過垢層在材質表面覆蓋，起不到好的保護作用，同時由于碳酸鹽的存在，酸洗是有大量的二癢化碳氣體放出，形成局部壓力過高，容易引起爆管，影響工程進度，而且放出的廢水對環(huán)境污染嚴重。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足而提供的一種酸洗緩蝕劑，該緩蝕劑對真空制鹽系統(tǒng)特別對輸鹵管道具有很好的緩蝕效果，以及良好的抑霧效果，對相關的材質以及設備有很好的保護作用，應用在鹵水輸鹵管道中酸洗能有效的控制氣體，可有效防止爆管和阻止了有害氣體的散發(fā)，避免對環(huán)境的污染。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明主要成分包括胺鹽、硫氰酸鹽、乙二胺衍生物、羧酸、表面活性劑，其組成如下(重量百分比)胺鹽1-20％硫氰酸鹽1-10％乙二胺衍生物0.1-5％表面活性劑 0.5-10％油酸3-20％水 余量真空制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)的酸洗不同于一般的酸洗，它的主要目的不是去除材質表面的氧化物，重點在于去除依附在材質表面的結垢物(其主要成分為硫酸鈣硫酸鎂和碳酸鹽的混合晶體)，而且要保護材質不受影響；同時在一般的情況下是在加溫強制循環(huán)下進行。
碳鋼輸鹵管道的酸洗主要重點是去除管道內部的垢(其主要成分為硫酸鈣鎂或者硫酸鈉為主體，包括碳酸鹽的混合晶體)，還有少部分的氧化鐵皮。
本發(fā)明的胺鹽是采用六亞甲基四胺。
硫氰酸鹽是采用的硫氰酸鉀或硫氰酸鈉。
胺鹽、硫氰酸鹽是經(jīng)典的緩蝕藥品，對不銹鋼和碳鋼有良好的保護作用。
本發(fā)明的乙二胺衍生物是N、N、N`、N`、N(2-苯并咪唑甲基)-1，2-乙二胺以及其反應過程中的并生產(chǎn)物，經(jīng)過實際試驗證明，其在高溫條件下，有很好的緩蝕作用。這與其分子結構有關，連接于＞N-N＜兩端有四個苯并咪唑環(huán)，這樣，BIEA分子中含有極性原子更多，對材質表面吸附更強，且屏蔽面積也增大，顯示出很好的緩蝕性能。
乙二胺衍生物的生產(chǎn)方法如下將乙二胺四乙酸和鄰苯二胺按質量比326∶108混合均勻，用醇剛剛沒過混合物的表面，在1800℃下，回流蒸餾到?jīng)]有水汽出現(xiàn)，冷卻得到粗制品，用無水酒精反復重結晶，最后冷卻、干燥，得到白色晶體，既為成品。
本發(fā)明中，表面活性劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚OP-X和磺化烷基聚氧乙烯醚K12的混合物，混合比列為1∶1到1∶4，其在水溶液中易分散，具有良好的浸潤作用，能夠滲透進垢和材質的結合部位并將其剝離分開，同時具有良好的發(fā)泡作用，能在酸液表面形成致密的泡沫，從而達到抑霧的作用，降低氣體壓力，防止因壓力增大而帶來的問題，同時該混合表面活性劑本身還具有一定的緩蝕效果。羧酸是采用油酸等有機酸。
該緩蝕劑的生產(chǎn)方法是，將胺鹽、硫氰酸鹽、乙二胺衍生物依次用水溶解，混合均勻，在使用前加入表面活性劑和羧酸，攪拌混合均勻，用水調到使用濃度。使用時，按每噸30％的工業(yè)原酸添加1-10kg本品。
表一普通碳鋼在鹽酸洗液中緩蝕劑評選結果表

本發(fā)明通過添加適當?shù)谋砻婊钚詣?，增強了緩蝕劑的浸潤作用，使其能夠滲入垢層與材質的結合部，起到剝離垢塊，加速溶解的作用，同時使表面活性劑能夠迅速在材質、設備表面形成保護膜，起到保護作用，在HCl濃度＜5％溫度＜600℃條件下，能夠有效的防止過酸洗和不發(fā)生氫脆現(xiàn)象；同時由于酸洗液表面張力的作用，有效的防止了氣體酸霧的外溢，降低了管道的氣體壓力，減少了管道爆管的可能性，大大改善了工作環(huán)境，因而該緩蝕劑對真空制鹽系統(tǒng)、輸鹵管道具有很好的緩蝕效果，對相關的材質以及設備有很好的保護作用，應用在鹵水輸鹵管道中酸洗能有效的控制氣體，防止爆管，阻止了有害氣體的散發(fā)，避免了對環(huán)境的污染。
具體實施例方式
下面結合實際情況對本發(fā)明做進一步描述，但本發(fā)明并不只限于這些例子。
按照本發(fā)明提供的配方應用于一條50KM的碳鋼輸鹵管道的酸洗，該管道由于使用時間長(20年)，老化腐蝕嚴重，結垢層截面積超過總輸送面積的30％，嚴重影響了鹵水輸送能力，大大增加了能耗。其垢層成分為包括碳酸鹽和硫酸鹽的混合晶體，而且還有一定的硫化物存在，酸洗理論氣體量很大，而且還有硫化氫在過程中生成，加上其使用年限長，管道的老化和腐蝕嚴重。而且管道分布在丘陵地帶，從幾個城區(qū)和農(nóng)田中穿過，其間還從數(shù)條河流經(jīng)過。。
在使用本緩蝕劑之前，曾請求專業(yè)清洗公司進行除垢試洗，在實際過程中，爆管次數(shù)多，引起的環(huán)境污染嚴重，還有多次農(nóng)田污染賠償，穿過城區(qū)、河道部分沒有酸洗。
實施例1-6本發(fā)明主要成分包括胺鹽、硫氰酸鹽、乙二胺衍生物、羧酸、表面活性劑，其組成如下(重量百分比％)

其中，所述的胺鹽是是采用六亞甲基四胺，硫氰酸鹽是采用的硫氰酸鉀或硫氰酸鈉，羧酸是油酸；
本發(fā)明的乙二胺衍生物是N、N、N`、N`、N(2-苯并咪唑甲基)-1，2-乙二胺以及其反應過程中的并生產(chǎn)物，乙二胺衍生物的生產(chǎn)方法如下將乙二胺四乙酸和鄰苯二胺按質量比326∶108混合均勻，用醇剛剛沒過混合物的表面，在1800℃下，回流蒸餾到?jīng)]有水汽出現(xiàn)，冷卻得到粗制品，用無水酒精反復重結晶，最后冷卻、干燥，得到白色晶體，既為成品。
本發(fā)明中，表面活性劑采用脂肪醇聚氧乙烯醚OP-X和磺化烷基聚氧乙烯醚K12的混合物，混合比列為1∶1到1∶4，其中實施例1中采用混合比列為1∶1，實施例2中采用混合比列為1∶2，實施例3中采用混合比列為1∶3，實施例4中采用混合比列為1∶4，實施例5中采用混合比列為1∶1.5，實施例1中采用混合比列為1∶2.5。
該緩蝕劑的生產(chǎn)方法是，將胺鹽、硫氰酸鹽、乙二胺衍生物依次用水溶解，混合均勻，在使用前加入表面活性劑和羧酸，攪拌混合均勻，用水調到使用濃度。使用時，按每噸30％的工業(yè)原酸添加1-10Kg本品。
在使用本緩蝕劑酸洗的過程中，由于很好的抑制了氣體的溢出，發(fā)生爆管的情況得到了明顯控制，城區(qū)和河道處的管道也成功進行了酸洗，同時緩蝕劑對管道本體也起到了很好的保護作用，其緩蝕率達到95％以上。酸洗后，垢層基本清洗干凈，輸鹵能力增加30％，能耗降低5％以上，相關的泵站、加壓站的設備都沒有發(fā)生腐蝕。
在實際應用中鹽酸為30％的工業(yè)原酸，應用時配為1-5％的鹽酸溶液，每噸鹽酸溶液中加本品1-4％。根據(jù)實際應用情況來看，該緩蝕劑緩蝕效果明顯，有良好的應用前景，經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著。
權利要求
1.一種酸洗緩蝕劑，其特征在于由以下重量百分比的組成成份所組成胺鹽1-20％硫氰酸鹽1-10％乙二胺衍生物0.1-5％表面活性劑 0.5-10％羧酸3-20％水 余量。
2.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于由以下重量百分比的組成成份所組成胺鹽5-15％硫氰酸鹽5-8％乙二胺衍生物0.5-3％表面活性劑 1-5％羧酸7-15％水 余量。
3.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于由以下重量百分比的組成成份所組成胺鹽 10％硫氰酸鹽 5％乙二胺衍生物 3％表面活性劑 4％羧酸 9％水 余量。
4.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于所述的胺鹽是六亞甲基四胺。
5.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于所述的硫氰酸鹽是硫氰酸鉀或硫氰酸鈉。
6.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于所述的表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚OP-X和磺化烷基聚氧乙烯醚K12的混合物，混合比列為1∶1到1∶4。
7.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于所述的乙二胺衍生物是N、N、N｀、N｀、N(2-苯并咪唑甲基)-1，2-乙二胺以及其反應過程中的并生產(chǎn)物。
8.根據(jù)權利要求1所述的酸洗緩蝕劑，其特征在于所述的羧酸是羧酸是油酸。
9.如權利要求1所述的酸洗緩蝕劑的生產(chǎn)方法，其特征在于是將胺鹽、硫氰酸鹽、乙二胺衍生物依次用水溶解，混合均勻，在使用前加入表面活性劑和羧酸，攪拌混合均勻，用水調到使用濃度即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于輸鹵管道的緩蝕劑及其生產(chǎn)方法，屬于金屬防腐領域，它由胺鹽、硫氰酸、，乙二胺衍生物、表面活性劑、羧酸3－20和水所組成，生產(chǎn)方法是將胺鹽、硫氰酸鹽、乙二胺衍生物依次用水溶解，混合均勻，在使用前加入表面活性劑和羧酸，攪拌混合均勻，用水調到使用濃度即可；本發(fā)明能夠有效地防止過酸洗和不發(fā)生氫脆現(xiàn)象，同時由于酸洗液表面張力的作用，有效地防止了氣體酸霧的外溢，降低了管道的氣體壓力，減少了管道爆管的可能性，大大改善了工作環(huán)境，避免了對環(huán)境的污染，因而該緩蝕劑對真空制鹽系統(tǒng)、輸鹵管道具有很好的緩蝕效果，對相關的材質以及設備有很好的保護作用。
文檔編號C23F11/10GK1804124SQ20061002017
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權日2006年1月17日
發(fā)明者黃作華, 徐夷, 李波 申請人:自貢市輕工業(yè)設計研究有限責任公司