CN103194760B - 一种处理石油储备设备内部的硫铁化合物的泡沫型清洗剂 - Google Patents

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本发明属于清洗剂领域，特别涉及一种针对石油化工装置上因硫腐蚀所产生的硫铁化合物沉积物的新型高效泡沫型清洗剂，该清洗剂也可用于其它化工设备或其它设备锈蚀物的清洗。本发明所述清洗剂由硫酸溶液、缓蚀剂、增稠剂、发泡剂组成；各组分按比例配制完成后，经搅拌或向溶液中吹入空气，形成泡沫型清洗剂。本发明有效减少了硫酸的使用量，减少水的消耗，降低了大量清洗废液所带来的污染，并有利于废液的处理和循环利用，达到降低成本和保护环境的作用。同时，由于泡沫清洗剂的比表面积比较大，从而提高了清洗效率，减少清洗剂的使用量，减小清洗所需的时间，可以达到高效的目标。

Description

一种处理石油储备设备内部的硫铁化合物的泡沫型清洗剂
技术领域
本发明属于清洗剂领域，特别涉及一种针对石油化工装置上因硫腐蚀所产生的硫铁化合物沉积物的新型高效泡沫型清洗剂，该清洗剂也可用于其它化工设备或其它设备锈蚀物的清洗。
背景技术
石油化工行业的安全问题是关乎行业生存发展的最重要因素之一。由于含硫原油的利用，使石油化工储运装置硫腐蚀及其连带问题越来越严重，国内外发生了多起由石油装置因硫腐蚀所产生的活性硫腐蚀物以及该腐蚀产物自燃而引发的油气储罐、管道着火、爆炸等恶性事故。随着我国进口中东高含硫原油的数量增多，应对硫腐蚀所产生问题的需求也越来越紧迫。
石油化工的生产规模大，生产、运输过程中的储运油设备往往具有庞大的内部体积，在设备清洗过程中，为实现清洗液与设备腐蚀产物的有效接触，需要使用大量的硫酸溶液以保证良好的清洗效果。清洗完成后，废水当中依然有大量的硫酸，不仅造成了浪费，还带来了酸性废水的处理等问题。
因此，改进现有的石油储运设备硫腐蚀产物的清洗工艺，以在确保石油化工的安全生产的同时减少资源浪费和环境污染，就显得尤为必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种以硫酸溶液为基础溶液的高效、安全、环保型硫铁化合物及铁的其它腐蚀产物的泡沫型清洗剂，可以达到降低清洗剂的消耗，减少水的用量，实现环境友好的设备清洗目的。
本发明所述的处理硫铁化合物的泡沫型清洗剂由5-25质量份的硫酸溶液、0.1-50质量份的缓蚀剂、0.08-60质量份的增稠剂、0.05-88质量份的发泡剂组成；各组分按比例配制完成后，经200-1000转/min转速搅拌或向溶液中吹入空气，形成泡沫型清洗剂。
所述的硫酸溶液中，硫酸和水的体积比为(1:25)-(1:5)。
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺、肉桂醛、糠醛、苯丙氨酸和甘氨酸中的一种或几种。
所述的增稠剂为质量分数0.1%-2%的黄原胶、质量分数0.1%-3%的水性丙烯酸聚合物、质量分数5%-10%的明胶、质量分数1%-6%的瓜尔豆胶中的一种或几种。
所述的水性丙烯酸聚合物的平均分子量为6000-20000。
所述的发泡剂为质量分数0.05%-2.5%的羟乙基纤维素、质量分数1%-3%的十二烷基苯磺酸钠、质量分数2%-5%的十二烷基硫酸钠当中的一种或几种。
当设备中的油污较多时，可预先用表面活性剂的水溶液冲洗后再使用本发明制备的清洗剂清洗，或者直接使用本发明制备的清洗剂并同时加入表面活性剂进行清洗。
本发明制备的处理硫铁化合物的泡沫型清洗剂中硫酸与水的具体比例由设备的腐蚀程度决定，从而达到控制硫酸过量的问题。该清洗剂中加入缓蚀剂，可防止设备被酸性物质腐蚀，防止或减缓清洗液与钢铁本体发生化学反应；加入增稠剂可提高清洗剂的粘度，加入发泡剂可减小清洗剂的密度。该清洗剂通过搅拌或鼓泡发泡后喷涂，清洗剂粘附悬停于设备内壁表面，停留时间为1-10分钟，使清洗剂有足够时间与设备内的腐蚀产物接触反应，达到清洗的目的。本发明有效减少了硫酸的使用量，减少水的消耗，降低了大量清洗废液所带来的污染，并有利于废液的处理和循环利用，达到降低成本和保护环境的作用。同时，由于泡沫清洗剂的比表面积比较大，从而提高了清洗效率，减少清洗剂的使用量，减小清洗所需的时间，可以达到高效的目标。
本发明应用于石油储备设备内部的硫铁化合物或其它设备中的铁氧化腐蚀产物的清洗，将纯液体浸洗改成泡沫清洗，既能降低清洗成本和水资源的消耗，减少清洗剂所带来的污染问题，又能提高硫铁化合物或铁的氧化产物的清洗效率。
具体实施方式：
下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。本发明的特点和优点将随着这些描述变得更为清晰、明确。
选取多个由45号钢为材料的容积1L的钢瓶为实验对象，向其中加入含有足量硫化钠的水溶液，在室温下浸泡一周，容器内壁形成一层硫铁化合物沉积物。将实施例中的各清洗剂分别加入各个钢瓶中，与钢瓶内壁接触一段时间后，检测溶液中Fe2+含量，判断清洗剂的清洗效果。
对比实施例1：
将硫酸与水的体积比为1:20的硫酸溶液加入其中一个钢瓶中，完全浸没硫铁化合物腐蚀物，浸没沉积物10min后，容器内壁上的黑色硫铁化合物沉积物完全溶解，呈现出光亮内壁，经检测反应后的硫酸溶液，其中Fe2+含量为6.364g，该部分铁包含内壁上硫铁化合物的溶解及与容器基料与硫酸反应所形成。
实施例1:
配制硫酸和水的体积比为1:10的硫酸溶液75mL，然后加入7.5g质量分数为10%的明胶，2.3g质量分数在3.1%的十二烷基磺酸钠和8g乙酰乙胺，配制成为清洗剂。将该清洗剂230转/min转速搅拌发泡后，喷涂至经硫腐蚀的钢容器内壁，停留10min，可将容器内壁上的硫腐蚀物完全溶解，容器壁表面光洁。用去离子水将该清洗剂洗脱，经检测，溶液中Fe2+含量为1.843g。
实施例2：
配制硫酸和水的体积比为1:7.5的硫酸溶液75mL，然后加入1.5g质量分数为2%的瓜尔豆胶，1.5g质量分数在2.1%的十二烷基苯磺酸钠和3g苯丙氨酸，配制成为清洗剂。将该清洗剂480转/min转速搅拌发泡后，喷涂至经硫腐蚀的钢容器内壁，停留6min，可将容器内壁上的硫腐蚀物完全溶解，容器壁表面光洁。用去离子水将该清洗剂洗脱，经检测，溶液中Fe2+含量为4.831g。
实施例3：
配制硫酸和水的体积比为1:7.5的硫酸溶液75mL，然后加入0.23g质量分数为0.2%的黄原胶，0.75g质量分数在0.8%的羟乙基纤维素和1.8g甘氨酸，配制成为清洗剂。将该清洗剂600转/min转速搅拌发泡后，喷涂至经硫腐蚀的钢容器内壁，停留8min，可将容器内壁上的硫腐蚀物完全溶解，容器壁表面光洁。用去离子水将该清洗剂洗脱，经检测，溶液中Fe2+含量为4.674g。
实施例4：
配制硫酸和水的体积比为1:15的硫酸溶液75mL，然后加入0.03g质量分数为0.2%的分子量为20000的水性丙烯酸，0.57g质量分数在0.6%的羟乙基纤维素和0.13g肉桂醛，配制成为清洗剂。将该清洗剂750转/min转速搅拌发泡后，喷涂至经硫腐蚀的钢容器内壁，可将容器内壁上的硫腐蚀物完全溶解，停留10min，容器壁表面光洁。用去离子水将该清洗剂洗脱，经检测，溶液中Fe2+含量为1.425g。
实施例5：
配制硫酸和水的体积比为1:5的硫酸溶液75ml，然后加入0.876g质量分数为0.9%的黄原胶，0.13g质量分数1.3%的十二烷基苯磺酸钠和2.1g甘氨酸，配制成为清洗剂。将该清洗剂1000转/min转速搅拌发泡后，喷涂至经硫腐蚀的钢容器内壁，停留3min，可将容器内 壁上的硫腐蚀物完全溶解，容器壁表面光洁。用去离子水将该清洗剂洗脱，溶液中Fe2+含量为5.303g。

Claims (2)

1.一种处理石油储备设备内部的硫铁化合物的泡沫型清洗剂，其特征在于，该清洗剂由5-25质量份的硫酸溶液、0.1-50质量份的缓蚀剂、0.08-60质量份的增稠剂、0.05-80质量份的发泡剂组成；各组分按比例配制完成后，经200-1000转/min转速搅拌或向溶液中吹入空气，形成泡沫型清洗剂；
所述的硫酸溶液中，硫酸和水的体积比为(1:25)-(1:5)；
所述的缓蚀剂为乙酰乙胺、肉桂醛、糠醛、苯丙氨酸、甘氨酸中的一种或几种；
所述的增稠剂为质量分数0.1％-2％的黄原胶、质量分数0.1％-3％的水性丙烯酸聚合物、质量分数5％-10％的明胶、质量分数1％-6％的瓜尔豆胶中的一种或几种；
所述的发泡剂为质量分数0.05％-2.5％的羟乙基纤维素、质量分数1％-3％的十二烷基苯磺酸钠、质量分数2％-5％的十二烷基硫酸钠中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种处理石油储备设备内部的硫铁化合物的泡沫型清洗剂，其特征在于，所述的水性丙烯酸聚合物的平均分子量为6000-20000。
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