CN101063207B - 一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，它包含两组成分：I：MVO3，RNH2VO3，其中M为金属离子，R为含有1～3碳原子有机碳链；II：多氨基环状有机化合物和硼酸盐，多氨基环状有机化合物结构为
Figure 200710019532.X_AB_0
R和R1为含有2～3碳原子有机碳链。本发明提出的复合缓蚀剂，添加于氨基酸基酸性气体吸收剂，对碳钢等金属材料具有良好的腐蚀缓蚀作用，能够有效地阻止氨基酸基溶液在吸收酸性气体过程中对碳钢等金属材料的腐蚀。添加于氨基酸基酸性气体吸收剂不仅不影响氨基酸基吸收剂的原有的性能，而且还能提高吸收剂的吸收性能，吸收性能提高3～8％。

Description

一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂
技术领域
本发明属于气体分离领域，具体涉及一种氨基酸基酸性气体吸收剂中添加的抑制碳钢设备腐蚀的缓蚀剂。属于化工技术领域。
背景技术
在气体净化领域，氨基酸基溶液是一类优良的酸性气体吸收剂，在酸性气体(如CO2)脱除和回收过程中可提供较高的传质推动力、较高的吸收容量和吸收速率。改良Benfield工艺的复合溶液中氨基乙酸是其中的一种组分，该工艺在上世纪八、九十年代是合成气脱除CO2等净化领域应用最多的技术之一。采用氨基酸盐溶液从H2S/CO2选择性吸收H2S已进行了工业性实验，被命名为Alkacid M工艺和Alkacid dik工艺，这些专用技术为BASF公司和Exxon公司等所有。荷兰TNO环境与能源中心开发了将氨基酸盐溶液(商业名称为CORAL)应用于膜气体吸收工艺中。在这些工艺中均涉及一个问题，即溶液(吸收剂)对设备的腐蚀。
US 3,372,981叙述了在MEA(乙醇按)溶液中添加了铜盐和铬盐以解决设备腐蚀等问题。
US 3,137,654提出N，N一二乙醇甘氨酸单钠盐可以防止有机醇胺溶液降解产物发生的腐蚀。
US 2,559,580认为吸收溶液可以采用碘来抑制来自溶液及胺的降解产物对设备的腐蚀。
CN 1185368C提出一种水溶性缓蚀剂可有效地抑制碳钢CO2腐蚀。
CN 99100396.1叙述了一种铁-碱溶液催化法气体脱碳、脱硫、脱氮技术。含有较高浓度可溶性二价铁离子和可溶性三价铁离子来降低单价铁被氧化成二价铁离子或三价铁离子的反应速度，减轻溶液对设备的腐蚀性。
CN 1242835C提出锑盐复合缓蚀剂，能有效地减少络合铁溶液对碳钢的腐蚀。
以上发明中提出的缓蚀剂均涉及有机醇胺溶液或络合铁溶液等环境中腐蚀问题，没有涉及氨基酸基溶液环境下的腐蚀问题。
本发明提出的缓蚀剂可抑制氨基酸基溶液环境下的腐蚀问题，包括氨基酸降解产物和溶液中含有CO2的腐蚀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效复合型缓蚀剂，加入氨基酸基溶液中，可最大限度地抑制氨基酸基溶液对碳钢的腐蚀。
本发明的是采取以下的技术方案来实现的：
一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，其特征在于缓蚀剂组成包含两组成分：I为化合价正五价钒的无机盐和有机盐；II为多氨基环状有机化合物和亚硫酸盐和/或硼酸盐。
前述的一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，其特征在于在氨基酸基酸性气体吸收剂中的总浓度为0.1～5％；两组分的比例为I∶II＝1∶(0.8～1.8)。
前述的一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，其特征在于在氨基酸基酸性气体吸收剂中的总浓度为0.5～3％；两组分的比例为I∶II＝1∶(1.0～1.5)。
前述的一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，其特征在于复合缓蚀剂组分I和II分别采用双组分时，双组分之间的比例为1∶1。
本发明用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，I和II两组分的化合物为：
I：MVO3，RNH2VO3，其中M为金属离子，R为含有1～3碳原子有机碳链，典型的代表，无机盐如KVO3、NaVO3等；有机盐如CH3NH2VO3等。
II：多氨基环状有机化合物和硼酸盐，多氨基环状有机化合物结构为
Figure DEST_PATH_GA20179675200710019532X01D00011
R和R1为含有2～3碳原子有机碳链，典型的代表为
本发明复合缓蚀剂在氨基酸基酸性气体吸收剂中的总浓度为0.1～5％(质量，下同)，优选的浓度为0.5～3％；两组分的比例为I∶II＝1∶(0.8～1.8)，优选的比例为I∶II＝1∶(1.0～1.5)。
本发明复合缓蚀剂组分I和II分别采用双组分时，双组分之间的比例为1∶1，例如，I：MVO3∶RNH2VO3＝1∶1；II：多氨基环状有机化合物∶亚硫酸盐=1∶1。
与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明提出的复合缓蚀剂，添加于氨基酸基酸性气体吸收剂，对碳钢等金属材料具有良好的腐蚀缓蚀作用，能够有效地阻止氨基酸基溶液在吸收酸性气体过程中对碳钢等金属材料的腐蚀。添加于氨基酸基酸性气体吸收剂不仅不影响氨基酸基吸收剂的原有的性能，而且还能提高吸收剂的吸收性能，吸收性能提高3～8％。另外，制备复合缓蚀剂的原料丰富，价格低廉，制备方法简单，添加方法容易实现，产品成本较低。本发明提出的复合缓蚀剂，创意新颖，应用前景好，经济效益高。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进行详细描述。
实施实例一(添加于无CO2负载的氨基酸基溶液)
将按下列配比的复合缓蚀剂添加于1.0mol/L氨基酸盐(如氨基甲酸+等摩尔的KOH)溶液中，在恒温条件下，采用重量法测定浸渍在上述溶液的A3钢片的失重情况，浸渍时间为10天。测定结果表达在表1。
复合缓蚀剂组成：KVO3 0.50％；CH3NH2VO3 0.50％；(CH2)4N2H2 0.65％；KH2BO3 0.65％。
表1
Figure G07119532X20070125D000041
实施实例二(添加于CO2负载的氨基酸基溶液)
将按下列配比的复合缓蚀剂添加于1.0mol/L氨基酸盐(如氨基甲酸+等摩尔的KOH)溶液中，溶液CO2负载为0.266molCO2/mol胺，在恒温条件下，采用重量法测定浸渍在上述溶液的A3钢片的失重情况，浸渍时间为10天。测定结果表达在表2。
复合缓蚀剂组成：KVO3 0.50％；CH3NH2VO3 0.50％；(CH2)4N2H2 0.65％；KH2BO3 0.65％。
表2
Figure G07119532X20070125D000051
实施实例三(添加于无CO2负载的氨基酸基溶液)
将按下列配比的复合缓蚀剂添加于1.0mol/L氨基酸盐(如氨基甲酸+等摩尔的KOH)溶液中，在恒温条件下，采用重量法测定浸渍在上述溶液的A3钢片的失重情况，浸渍时间为10天。测定结果表达在表3。
复合缓蚀剂组成：KVO3 0.10％；CH3NH2VO3 0.10％；(CH2)4N2H2 0.085％；KH2BO3 0.085％。
表3
Figure G07119532X20070125D000052
由实例一、二和三可见，复合缓蚀剂对氨基酸基吸收剂的腐蚀性具有明显的缓蚀作用。在无CO2负载的情况下，添加复合缓蚀剂，腐蚀深度只有未添加时4.2％(50℃)和5.7％(80℃)；在CO2负载(0.266mol/mol)的情况下，添加复合缓蚀剂，腐蚀深度只有未添加时2.0％(50℃)和3.2％(80℃)。本发明提出的复合缓蚀剂能有效地遏制氨基酸基酸性气体吸收剂对碳钢的腐蚀，降低相应装置的投资费用和操作成本，以及装置的维护成本。

Claims (2)

1.一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，其特征在于缓蚀剂组成包含两组成分：I：MVO3，RNH2VO3，其中M为金属离子，R为含有1～3碳原子有机碳链；II：多氨基环状有机化合物和硼酸盐，多氨基环状有机化合物结构为
Figure FSB00000110035200011
R和R1为含有2～3碳原子有机碳链，所述缓蚀剂在氨基酸基酸性气体吸收剂中的总浓度为0.1～5％；两组分的比例为I∶II＝1∶(0.8～1.8)，且I和II分别采用双组分，双组分之间的比例为1∶1。
2.根据权利要求1所述的一种用于氨基酸基酸性气体吸收剂的复合缓蚀剂，其特征在于在氨基酸基酸性气体吸收剂中的总浓度为0.5～3％；两组分的比例为I∶II＝1∶(1.0～1.5)。
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