CN102443806B

CN102443806B - 一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂

Info

Publication number: CN102443806B
Application number: CN201110416772.XA
Authority: CN
Inventors: 高树棠; 赵立君
Original assignee: ZHUHAI GUANGYU ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: ZHUHAI GUANGYU ELECTRIC POWER TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: CN102443806A

Abstract

本发明涉及一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂，由以下化学成分按重量百分比组成：双辛基/葵基二甲基氯化铵：10-20％；二环己胺：14-20％；三乙醇胺混合物：16-20％，所述三乙醇胺混合物由50％-80％重量份的三乙醇胺和20％-50％重量份的一乙醇胺组成；聚马来酸酐：0.2-1％；乙醇：10-35％；其余为水。本发明现场使用计量泵静脉点注式连续注入，在接触到的动静叶片各金属等部件表面上，形成一层一端亲金属、另一端疏水的缓蚀阻垢剂保护膜，阻止盐组分及酸性气体等物质接触叶片表面，保持叶片及装置其他部位金属表面光滑，达到缓蚀阻垢的效果。本发明可以延长系统的检修周期，不会在透平机动静叶片及系统中产生黑色积垢，具有广泛地市场前景。

Description

一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂

【技术领域】

本发明涉及一种阻垢剂，具体涉及一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂。

【背景技术】

当高炉煤气经干式除尘后，大部分灰尘得以去除，但气相介质中仍残留一定数量的飘尘、水汽、油雾和因高炉原料不纯而产生的多种酸性气体(如：H₂S、HCL、CO₂等)，同时由于冲刷和腐蚀的存在，煤气管线中的一些腐蚀产物也会混杂在高炉煤气中，最终进干式除尘高炉煤气余压透平发电系统(简称，TRT)的高炉煤气为气-汽-固组成的多相流。高炉煤气进入TRT后，因膨胀做功，温度会逐渐降低，高炉煤气中酸性气体溶解在凝结水中会在叶片表面形成一层酸性水膜，对叶片表面造成腐蚀；腐蚀后的金属表面光滑度急剧降低，此时一些腐蚀产物、油污物、粉尘等附着在叶片上，同时由于煤气温度、流速、压力等下降，煤气中的一些微量成分如(存在但不限于此)：NH4+、Cl-等会以结晶态析出，形成各种无机盐类而沉淀，这些无机物晶体可附着在金属表面形成垢。高炉煤气中小颗粒飘尘、盐晶体等自身会带有电荷，它们相互作用会形成较大的带电杂质颗粒，这些带电微小颗粒物最终能附着在装置的动静叶片上，形成坚固的积盐层，TRT机组在运行过程中，存在系统的动叶片、静叶片以及进、出口烟道等部位形成层状结垢现象。由于积垢不均匀，装置动态平衡被破坏，导致TRT发电功率降低、主轴振动值不断增大直至自动跳停，系统检修周期短(2个月以下)。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂，能延长系统检修周期、提高系统发电功率和经济效益。

上述技术问题通过以下技术方案实现：

一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂，其特征在于，由以下化学成分按重量百分比组成：

双辛基/葵基二甲基氯化铵：10-20％；二环己胺：14-20％；三乙醇胺混合物：16-20％，所述三乙醇胺混合物由50％-80％重量份的三乙醇胺和20％-50％重量份的一乙醇胺组成；聚马来酸酐：0.2-1％；乙醇：10-35％；其余为水。

所述化学成分的用量为：双辛基/葵基二甲基氯化铵20％，二环己胺20％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.2％，乙醇30％，水13.8％；

所述化学成分的用量为：双辛基/葵基二甲基氯化铵18％，二环己胺18％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.4％，乙醇30％和水17.6％。

所述化学成分的用量为：双辛基/葵基二甲基氯化铵16％，二环己胺16％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.6％，乙醇35％和水16.4％。

所述化学成分的用量为：双辛基/葵基二甲基氯化铵14％，二环己胺14％，三乙醇胺混合物18％，聚马来酸酐0.8％，乙醇35％和水18.2％。

所述三乙醇胺与所述一乙醇胺的重量比为3。

所述双辛基/葵基二甲基氯化铵(英文名称是Di(octyl-decyl)dimethylammonium chloride)的分子结构为：

所述二环己胺(英文名称是Dicyclohexylamine)的分子结构为：

本发明一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂，其制备方法是：按相应的重量百分比分别称取双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺、三乙醇胺混合物，聚马来酸酐、乙醇和水，然后将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

本发明一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂，其加药量与系统的结垢(构)程度有关，一般使用浓度为60-300PPM，加药方法是使用计量泵以静脉点注形式注入到煤气管线中，与煤气混合并在煤气的余热作用下立刻气化，其与煤气中的无机盐晶体发生共晶或吸附在结晶表面上，扭曲晶格，破坏无机盐的结晶行为和取向性；改变晶体的形状和尺寸，避免了晶间粘结形成三维网状结构，阻止晶体的继续形成和发育，防止煤气中的盐晶体(垢)沉积在透平机叶片、转子等部位；阻垢剂中的表面活性组份(双辛基/葵基二甲基氯化铵是双烷基季铵盐类阳离子表面活性剂，其带有的正电荷可以消除金属表面的负电荷)能清洗叶片表面、消除金属表面电荷，阻止杂质在叶片上附着；阻垢剂中的气相缓蚀剂二环己胺与系统的金属表面接触后，在分子间引力及杂环共价键作用下，在金属叶片表面形成一层一端亲金属、另一端疏水的缓蚀阻垢保护膜，阻止盐组份及酸性气体等物质接触叶片表面，保持叶片及装置其它部位金属表面光滑；阻垢剂中的三乙醇胺混合物吸收煤气中酸性气体，降低酸性气体浓度，达到缓蚀效果，防止点腐蚀。由于阻垢剂的上述作用和阻垢分散剂聚马来酸酐和乙醇的高分散性，大大提高了阻垢剂的效率，可以降低阻垢剂的成本20％。采用本发明后，TRT运行周期可显著延长(6个月以上)，因积盐造成的停机检修事故将不会发生，本发明在除盐的同时还有极强的金属表面缓蚀效果，能大大延长TRT机组及配套设备部件的寿命，该项收益也相当可观。

【具体实施方式】

【实施例一】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵20％，二环己胺20％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.2％，乙醇30％和水13.8％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为3∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例二】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵18％，二环己胺18％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.4％，乙醇30％和水17.6％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为3∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例三】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵16％，二环己胺16％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.6％，乙醇35％和水16.4％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为3∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例四】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵14％，二环己胺14％，三乙醇胺混合物18％，聚马来酸酐0.8％，乙醇30％和水18.2％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为4∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例五】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵15％，二环己胺16％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.6％，乙醇35％和水17.4％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为2∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例六】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵15％，二环己胺14％，三乙醇胺混合物18％，聚马来酸酐0.8％，乙醇35％和水17.2％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为1∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例七】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵10％，二环己胺14％，三乙醇胺混合物16％，聚马来酸酐0.2％，乙醇10％和水49.8％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为1∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

【实施例八】

按重量百分比分别称取：双辛基/葵基二甲基氯化铵14％，二环己胺14％，三乙醇胺混合物20％，聚马来酸酐1％，乙醇32％和水19％，其中，三乙醇胺混合物由三乙醇胺和一乙醇胺组成，三乙醇胺与一乙醇胺的重量比为2∶1；然后，将双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物加入到一个容器中，充分混合均匀，再将聚马来酸酐、乙醇和水加入到上述容器中继续搅拌，直至双辛基/葵基二甲基氯化铵、二环己胺和三乙醇胺混合物完全溶解在乙醇中为止，制得本发明的一种高炉煤气余压透平发电的高分散阻垢剂。

以上是本发明的实施例，应该说明的是，本发明不限于上述实施例，在本发明表明的范围内的配方，均能达到本发明的目标。

Claims

1.一种干式除尘高炉煤气余压透平发电系统的高分散阻垢剂，其特征在于，由以下化学成分按重量百分比组成：

双辛基/葵基二甲基氯化铵：10-20%；

二环己胺：14-20％；

三乙醇胺混合物：16-20%，所述三乙醇胺混合物由50%-80%重量份的三乙醇胺和20%-50%重量份的一乙醇胺组成；

聚马来酸酐：0.2-1%；

乙醇：10-35%；

其余为水。

2.根据权利要求1所述的高分散阻垢剂，其特征在于，所述化学成分的用量按重量百分比为：双辛基/葵基二甲基氯化铵20%，二环己胺20%，三乙醇胺混合物16%，聚马来酸酐0.2%，乙醇30%，水13.8%；

3.根据权利要求1所述的高分散阻垢剂，其特征在于，所述化学成分的用量按重量百分比为：双辛基/葵基二甲基氯化铵18%，二环己胺18%，三乙醇胺混合物16%，聚马来酸酐0.4%，乙醇30%和水17.6%。

4.根据权利要求1所述的高分散阻垢剂，其特征在于，所述化学成分的用量为：双辛基/葵基二甲基氯化铵16%，二环己胺16%，三乙醇胺混合物16%，聚马来酸酐0.6%，乙醇35%和水16.4%。

5.根据权利要求1所述的高分散阻垢剂，其特征在于，所述化学成分的用量按重量百分比为：双辛基/葵基二甲基氯化铵14%，二环己胺14%，三乙醇胺混合物18%，聚马来酸酐0.8%，乙醇35%和水18.2%。

6.根据权利要求2至5任意一项所述的高分散阻垢剂，其特征在于，所述三乙醇胺与所述一乙醇胺的重量比为3。