CN100447304C - 一种成膜缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成膜缓蚀剂，由下法制得：先将十八烷基胺加热成液态，然后搅拌下将液态十八烷基胺倒入49～71℃水中，即得成膜缓蚀剂；十八烷基胺与除盐水的用量重量比为1-30∶99-70。按本发明将十八烷基胺在除盐水中直接分散、稀释，不用添加任何化学药品，也不需专门机电设备，技术简单可行，附加成本非常低，所配成的浓度≤30%的分散体系都能长时间均匀、稳定存放，不分层，能再加除盐水任意稀释，分散体系越稀越透明，流动性也越大，可现稀释现用，可满足用十八烷基胺实施停用保护技术的需要，从而保护发电机组热力设备水汽系统在停用时免遭大气腐蚀。

Description

一种成膜缓蚀剂及其制备方法

所属技术领域：

本发明属于大分子量有机物十八烷基胺的应用技术领域，特别是涉及一种能加入热力设备水汽系统而实施停用保护防腐的成膜缓蚀剂及其制备方法。

背景技术：

十八烷基胺，又名十八胺、薄膜胺，属于脂肪胺类，分子式为CH₃(CH₂)₁₆CH₂NH₂，白色蜡状固体，易溶于氯仿，溶于乙醇、乙醚和苯，微溶于丙酮，难溶于水，密度为860kg/m，凝固点52.9℃，沸点348.8℃。

十八胺能通过物理化学吸附作用，在金属表面形成一层能抵抗氧和碳酸的单分子层或多分子层的憎水膜，起到屏障隔离作用，从而保护金属，减少腐蚀。所以十八烷基胺被用于发电机组热力设备水汽系统停用防腐保护技术。

十八胺停用防腐保护技术最早出现于前苏联，五十年代初在某热电厂进行试用，效果较好，但因加药工艺问题，一直未得到推广。八十年代后期，前苏联和东德相继推出主要成分为十八胺的液态防腐剂，很快在俄罗斯和德国的核电站、火电站得到应用，效果十分明显。我国是在1993年赴俄考察和技术交流人员带回了有关信息后，许多电力科研单位和大专院校开始了相应的研制、开发与应用。

常见的停用保护工艺是将十八胺在停机前的滑停过程中控制蒸汽温度小于450℃，快速将药剂加入热力系统，循环1h后停机，再经冷却后系统带压放水，利用余热烘干锅炉。

但由于十八胺的性质特殊，不溶于水，如何把十八胺加入到即将停运的热力系统里去，而不影响到机组再启动时的运行，一直是十八胺应用技术的关键问题。

十八胺在53℃时即可融化为液体，所以人们首先想到了加热融化法，把十八胺加热到60～95℃，然后用计量泵送入热力系统。这种看起来极为简单的方法，在实际应用中却出现了很多问题。首先因为一般的加药管道温度低，管道直径较细，十八胺在管道中流动时很容易在管壁冷却而凝固下来，堵塞管道而使加药无法进行；其次，即使对管道进行预热，有时也发生堵管现象，因为有一些融化的十八胺粘附在管壁，可以在弯头等处聚集，没有及时随水流全部进入热力系统，当管道冷却下来时，聚集的十八胺凝固堵塞管道；另外，电厂一般采用蒸汽直接加热，加热后水与十八胺都在加药箱中，十八胺比水轻，漂浮在水层之上，加药泵不容易把十八胺全部抽干净，剩余的十八胺凝固后也可能堵塞管道。因此，加热融化法已经极少在电厂应用。

十八胺可以溶解在乙醇中，也可以溶解在酸性水溶液中，有人尝试用乙酸溶解十八胺后加入热力系统。然而，这些有机物加入热力系统后，在高温高压环境中可能产生有机酸。特别容易受到有机酸腐蚀影响的是汽轮机叶片，尤其是低压缸内的末级叶片。由于汽轮机叶片转速高，末级叶片直径大，腐蚀后可能发生叶片断裂等极为严重的后果，所以药剂溶解法也不能被人们接受。

目前流行的十八胺停用防腐保护技术都是将固体十八胺转化为液态药品提供给用户。

一种方法是采用机电设备将纯十八胺与除盐水加工成乳状物，一般浓度为5～10％，不含添加剂，缺点是药剂容易出现分层，保存时间短。分层的主要原因是十八胺小颗粒在水中不断的重新结晶长大，最后使乳液出现分层、结块现象。保存时间一般不超过2个月，一般需要现买现用，所以临时停机的时候就用不上，在电厂使用时有些不方便。

另一种方法是采用固体十八胺乳化加药装置。固体十八胺乳化加药装置采用的是一项新的发明专利技术，它是将化学纯的固体十八胺直接提供给用户，使用时通过十八胺乳化加药装置将十八胺固体和水制成由细小的脂肪胺固体颗粒悬浮于水中形成的乳液，并由固体十八胺乳化加药装置内配备的加压输送泵加压，以一定的压力和流量由管道注入热力系统。目前推出的固体十八胺乳化加药装置送出乳液浓度为3～4％，要求进水温度在5～40℃范围，这项新技术具有以下特点：

a)安全：将化学纯的十八胺与纯水混合分散后直接加到锅炉系统，不需要任何分散添加剂，几乎不带入杂质，最大程度地防止了可能出现的有机酸对汽轮机叶片的腐蚀，高度安全可靠。

b)纯十八胺固体可以长期存放，用户使用时药剂体积小，重量轻，搬运方便，劳动强度低，操作简便。

C)经济：综合成本仅为十八胺乳液的1/3～1/5。

d)易标准化：由于药剂成分明确，十八胺停用防腐保护的实施过程可以全程监控，将有力地推动十八胺停用防腐保护技术向着标准化、规范化的方向发展。

但采用固体十八胺乳化加药装置，对于已建成发电的电厂，需要额外提供场地和额外增加投资购买，对于新建电厂则需要建厂时专门设计，因为不是利用电厂已有加药设备，需对操作人员进行专门培训。

所以适应发电机组热力设备水汽系统停用防腐保护需要，不添加任何化学药品，不需专门机电设备，直接将十八烷基胺在水中先分散、而后能任意稀释和稳定存放正是本技术的发明创新所在。

发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种成膜缓蚀剂及其制备方法，该方法工艺过程简单，所得成膜缓蚀剂稳定性好而且能用于发电机组热力设备水汽系统停用防腐保护。

为实现上述目的本发明所采取的技术措施是：一种成膜缓蚀剂，由下法制得：先将十八烷基胺用水浴加热成液态，然后搅拌下将液态十八烷基胺倒入49～71℃水(优选除盐水)中，即得成膜缓蚀剂；十八烷基胺与水的用量重量比为1-30∶99-70。在配成的上述成膜缓蚀剂中边搅拌边再加水，不管加多少水，十八烷基胺在水中都能形成稳定的分散体系，随着水的加入，分散体系越来越透明，流动性越来越大，成膜缓蚀剂中十八烷基胺为5％左右时，分散体系的流动性已非常大。

优点和效果：

与现有技术相比，按本发明将十八烷基胺在水中直接分散、稀释，不用添加任何化学药品，也不需专门机电设备，技术简单可行，附加成本非常低，所配成的浓度≤30％的分散体系都能长时间均匀、稳定存放，不分层，能再加水任意稀释，分散体系越稀越透明，流动性也越大，可现稀释现用，可满足用十八烷基胺实施发电机组热力设备水汽系统停用保护技术的需要，从而保护发电机组热力设备水汽系统在停用时免遭大气腐蚀。

具体实施方式：

实施例1：将300g工业级十八烷基胺(固体)和700g除盐水分别放入容积为500mL和1000mL的烧杯中，用90±2℃水浴将十八烷基胺加热成液体，同时用水浴将除盐水加热至50±1℃；搅拌下，将十八烷基胺液体在1-2分钟之内(若能保证十八烷基胺加入水中时的温度不低于其熔点温度，则不受加入时间限制)加入到50±1℃的除盐水中，这样即制得重量为1000g的成膜缓蚀剂。

实施例2：取实施例1所制得的产物200g，然后边搅拌边加入称好的200g除盐水(温度为室温)，得到十八烷基胺浓度为15％(质量百分比浓度)的成膜缓蚀剂。

实施例3：称取100g工业级十八烷基胺(固体)和900g除盐水分别放入容积为250mL和1000mL的烧杯，用55±2℃水浴将十八烷基胺加热成液体，同时用水浴将除盐水加热至50±1℃；搅拌下，将十八烷基胺液体在1-2分钟之内加入到50±1℃的除盐水中，这样即制得重量为1000g、十八烷基胺浓度为10wt％的成膜缓蚀剂。

实施例4：将10g固态十八烷基胺加热成液态，搅拌下加入到60±1℃的990g除盐水中，得到十八烷基胺浓度为1wt％的成膜缓蚀剂。

实施例5；用容积为250mL和1000mL的烧杯分别称取200g工业级十八烷基胺(固体)和800g除盐水，用90±2℃水浴加热十八烷基胺(固体)，使200g工业级十八烷基胺(固体)都变成液体，同时用另一70±1℃水浴将800g除盐水加热至70±1℃；马上用玻璃棒搅动被加热的800g除盐水，同时在5分钟之内(保持十八烷基胺温度高于熔点温度)将200g十八烷基胺液体加入除盐水中，这样即制得重量为1000g十八烷基胺的浓度为20wt％的成膜缓蚀剂。

实施例6：取实施例5所制得的产物200g，然后室温下边搅拌边加入称好的600g除盐水，得到十八烷基胺浓度为5％(质量百分比浓度)的成膜缓蚀剂。

按本发明制备的成膜缓蚀剂，十八烷基胺的浓度可高达30％(质量百分比浓度)；能加除盐水任意稀释；能长期稳定存放，可在干燥、通风的室温下密闭静止放置6个月不分层，不失效。

Claims (3)

1.一种成膜缓蚀剂，由下法制得：先将十八烷基胺加热成液态，然后搅拌下将液态十八烷基胺倒入49～71℃水中，即得成膜缓蚀剂；十八烷基胺与水的用量重量比为1-30∶99-70。

2.根据权利要求1所述的成膜缓蚀剂，其特征在于：所述水为除盐水。

3.权利要求1或2所述成膜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：先将十八烷基胺用水浴加热成液态，然后搅拌下将液态十八烷基胺倒入49～71℃水中，即得成膜缓蚀剂；十八烷基胺与水的用量重量比为1-30∶99-70。