CN102242367B

CN102242367B - 多功能edta清洗缓蚀剂

Info

Publication number: CN102242367B
Application number: CN 201110164621
Authority: CN
Inventors: 刘世川; 马思远; 刘彦锋; 程雯; 陈晓东
Original assignee: Shaanxi Research Design Institute of Petroleum and Chemical Industry
Current assignee: Shaanxi Chemical Research Institute Co ltd
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2031-06-17
Also published as: CN102242367A

Abstract

本发明涉及一种多功能EDTA清洗缓蚀剂，主要由以下质量百分比的组分组成：咪唑啉硫醚0.5～1.5％；2-硫醇基苯骈噻唑3％～10％；十二烷基苯磺酸2％～6％；乌洛托品5％～10％；烷基酚聚氧乙烯醚4％～8％；余量为水。将各组分按顺序进行复配。本发明在80～140℃的温度下，4～10％的EDTA钠盐或铵盐溶液中，腐蚀速率小于4.0g/(m²·h)，其质量评定参照标准(DL/T794-2001)规定腐蚀速率小于8.0g/(m²·h)。本发明通过选择合适的成分，充分利用了各组分的协同缓蚀效应。

Description

多功能EDTA清洗缓蚀剂

技术领域

本发明属于锅炉清洗用化学制剂，具体涉及多功能EDTA清洗缓蚀剂。

背景技术

电厂锅炉及炉前系统的化学清洗以往使用盐酸、氢氟酸、柠檬酸等方法，但随着高参数大容量机组的出现，奥氏体钢及特种钢材在锅炉上的应用，普通酸洗对设备产生的危害越来越大，酸洗废液排放严重污染环境，因此需要改进洗炉方法。EDTA清洗由此而生。清洗腐蚀问题的解决必须使用缓蚀剂。目前使用的缓蚀剂存在清洗腐速偏高，在介质中不易溶解、在高温下不稳定、缓蚀剂的适应范围窄等缺点，而且清洗废液无法回收使用，为现场应用造成不便。盐酸、氨基磺酸、氢氟酸、硫酸在大型火力发电厂化学清洗中也都得到应用，特别是一些基建机组的炉前系统通常采用柠檬酸清洗，而锅炉本体则往往应用盐酸清洗，目前情况下还需要两种不同的缓蚀剂，给现场应用带来不便。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种化学性质稳定、毒性低、缓蚀效果及适用性好的用于锅炉清洗的多功能EDTA清洗缓蚀剂。

本发明的目的由以下技术方案实现：一种多功能EDTA清洗缓蚀剂，用于EDTA二钠盐或铵盐、氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、羟基乙酸和甲酸混和酸介质之一，主要由以下质量百分比的组分组成：咪唑啉硫醚0.5～1.5%；2-硫醇基苯骈噻唑3%～10%；十二烷基苯磺酸2%～6%；乌洛托品5%～10%；烷基酚聚氧乙烯醚4%～8%；余量为水。

清洗介质的含量分别如下：EDTA二钠盐或铵盐4.0%～10.0%、氨基磺酸5%～10%、羟基乙酸2%～4%、柠檬酸3%～5%、2%～4%羟基乙酸和2%甲酸混和酸。

本发明首次提出用咪唑啉硫醚制备多功能EDTA清洗缓蚀剂。作为一种高效、低毒的EDTA清洗缓蚀剂可以应用于火力发电厂锅炉设备、石化设备等的（EDTA、氨基磺酸、羟基乙酸、羟基乙酸和甲酸混酸）化学清洗液中。本发明的主要组分为咪唑林硫醚表面活性剂。当金属与酸性介质接触时，本发明可以在金属表面形成单分子吸附膜，改变氢离子的氧化还原电位；也可以络合溶液中的某些氧化剂，达到抑制酸液对设备以及管线腐蚀的目的。本发明的缓蚀机理，采用电化学方法进行测试，根据实验数据分析可知，缓蚀剂的加入使阴、阳极过程的极化曲线都发生了较显著的变化，电位相比变化不大，说明该缓蚀剂同时阻止了阴、阳极过程，但缓蚀剂的加入引起阳极极化曲线向正的移动比阴极极化曲线向负的移动大，说明该缓蚀剂在较大程度上抑制了阳极过程，属于阳极抑制为主的混合抑制型缓蚀剂。本发明适用于中高温EDTA二钠盐化学清洗，具有很强的抑制EDTA二钠盐和Fe³⁺腐蚀的能力，同时还可以有效的抑制氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、羟基乙酸和甲酸混酸对清洗设备的腐蚀。本发明在80~140℃的温度下，4~10%的EDTA钠盐或铵盐溶液中，转速为100r/min，材质为20^#钢，缓蚀剂的用量为0.3~0.5%时，6个小时的高压试验后，腐蚀速率小于4.0g／(m²·h)，其质量评定参照标准（DL/T794-2001）规定腐蚀速率小于8.0g／(m²·h)。本发明通过选择合适的成分，充分利用了各组分的协同缓蚀效应。

本发明缓蚀剂的特点：

（1）原料来源容易，制备方法简单，使用操作方便。

（2）加入少量即可起缓蚀作用，静态腐蚀速度低于0.4g／(m²·h)，并不会产生针状点蚀或扩大加深原始的腐蚀斑痕；

（3）清洗后试片光亮，不残留有害薄膜，无明显镀铜现象；

（4）适用温度范围广，在80～140℃下，均有优异的缓蚀性能；

（5）具有很强的抑制Fe³⁺腐蚀的能力；

（6）废液无恶臭，毒性低，可以回收利用；

（7）该缓蚀剂适用于EDTA二钠盐或铵盐、氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、羟基乙酸和甲酸混酸等多种介质的化学清洗；

（8）该缓蚀剂适用于锅炉钢、低碳钢、合金钢、汽包钢，如20A，20g，SA299，BHW35，BHW38等，其在锅炉化学清洗条件下缓蚀效果均在98%以上；

（9）当炉前系统和炉本体的清洗采用不同的酸洗介质时，本发明缓蚀剂可同时适用。

具体实施方式

实施例1：

该缓蚀剂的组分及质量百分比含量为：咪唑啉硫醚0.8%；2-硫醇基苯骈噻唑6.0%；十二烷基苯磺酸4.0%；乌洛托品8.0%；烷基酚聚氧乙烯醚5.0%；余量为水。将各组分进行混合复配。

本发明用于禹州电厂#2机组的EDTA清洗缓蚀剂采用的清洗条件为：EDTA钠盐浓度4—5%；温度在130±5℃；清洗时间为18小时；材质20^#；缓蚀剂添加量体积为EDTA钠盐体积的0.5%；

清洗结果：金属内表面清洗干净，无残留氧化物和煤渣、无二次锈蚀、无点蚀，并在金属内表面形成完整的钝化膜，清洗钝化效果优良；清洗后管内腐蚀示片腐速为1.025g/m²h,总腐蚀量为19.47g/m²，符合部颁标准《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定。

实施例2：

该缓蚀剂的组分及质量百分比含量为：咪唑啉硫醚0.8%；2-硫醇基苯骈噻唑6.0%；十二烷基苯磺酸5.0%；乌洛托品8.0%；烷基酚聚氧乙烯醚6.0%；余量为水。将各组分进行混合复配。

本发明用于利港电厂#6机组的EDTA清洗缓蚀剂采用的清洗条件为：EDTA铵盐浓度5%；温度在120～140℃；清洗时间为11～14小时；材质SA-335P91、SA-213T12、SA-213T23、SA-210C；缓蚀剂添加量体积为EDTA钠盐体积的0.5%。

清洗结果：多功能新型EDTA清洗缓蚀剂，具有优质、高效、低氯等特点，缓蚀剂对四种不同材质的平均腐速均小于0.5g/m²h,符合部颁标准《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定。

实施例3：

所用缓蚀剂的配比同实施例1。

用于羟基乙酸+甲酸介质的清洗条件为：

4%羟基乙酸+2%甲酸溶液；温度90±5℃；时间4小时；材质20^#；静态；缓蚀剂添加量体积为4%羟基乙酸+2%甲酸溶液体积的0.5%。

清洗结果：清洗后试片表面呈钢灰色，有色泽，均匀腐蚀。腐蚀速率为0.3952g/m²h，符合部颁标准《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定。

实施例4：

所用缓蚀剂的配比同实施例1。

用于氨基磺酸介质的清洗条件为：

氨基磺酸浓度为8%；温度55±5℃；时间4小时；材质20^#；静态；缓蚀剂添加量体积为氨基磺酸体积的0.5%。

清洗结果：清洗后试片均匀腐蚀，表面呈钢灰色，有色泽。腐蚀速率为0.3952g/m²h，符合部颁标准《火力发电厂锅炉化学清洗导则》规定。

Claims

1.一种多功能EDTA清洗缓蚀剂，用于EDTA二钠盐或铵盐、氨基磺酸、羟基乙酸、柠檬酸、羟基乙酸和甲酸混和酸介质之一，其特征在于：主要由以下质量百分比的组分组成：咪唑啉硫醚0.5～1.5%；2-硫醇基苯骈噻唑3%～10%；十二烷基苯磺酸2%～6%；乌洛托品5%～10%；烷基酚聚氧乙烯醚4%～8%；余量为水。