CN103305357B - 一种清洗剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洗剂及其制备方法和应用。所述清洗剂按重量百分比计算由90-99.6%脂肪酸甲酯、0.2-4%聚羧酸和0.2-6%聚氧乙烯醚组成。其制备方法即室温下，将脂肪酸甲酯、聚羧酸、聚氧乙烯醚搅拌混合均匀，即得清洗剂。本发明的清洗剂用于压缩机或工业管道中的重油污垢和积碳的清洗。本发明的一种清洗剂去污力强、去积碳速度快、对设备没有腐蚀，具有环保、安全和资源节约的效果。

Description

一种清洗剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种清洗剂及其制备方法和在工业管道或压缩机中重油污垢和积碳清洗中的应用。 

背景技术

重油污垢和积碳主要成分是胶质，该胶质和金属紧密结合，一般溶剂难以洗涤除去。工业管道清洗一直是工业节能与环保产业的重要内容，对于国家低碳节能政策的实施有着重要的保障作用。工业管道在运行过程中，普遍存在污垢沉积问题，其危害性很大。随着垢层的加厚，垢层热阻将成为传热速率的主要影响因素，使设备效率降低；严重的结垢危害导致停工；清洗除垢及其检修也会引起运行费用增加；污垢的碎屑会粘附在运转设备的备件上，如泵和搅拌器中，这会导致轴承或者其它备件的损坏。管道污垢中特别是积炭的清洗，一直是清洗业所面临的重大问题。 

目前市场上针对积炭普遍的工业清洗方法为：酸洗、机械清洗和超声波清洗。但这些方法都存在一定的缺点。 

酸洗的缺点：①腐蚀性比较大，对设备的零配件伤害很大；②不能在设备中循环，也不能长时间残留在设备中，清洗时需要拆卸各机组配件；③释放有毒气体，清洗时会对人体造成伤害。由于酸洗后的设备表面金属活跃，很容易造成清洗后的再次腐蚀，反而加快结垢的速度，极不安全。因此，酸洗后必须进行第二次的钝化处理，这不仅要花费更多的成本，人力、物力而且操作方式复杂和清洗时间上需要更多、更严重的还有对环境的伤害。 

各种机械式清洗都存在一定缺点①高压水枪喷射清洗，缺点是：A停机，拆卸，工期长，B需要转运，存在操作隐患，C清洗费用高。②插入物清洗，缺点是：A形成旋转流，B极容易破坏边界层和防腐涂料，C表层伤害会使阻力增加，更容易形成污垢。3、超声波清洗，缺点是：①设备昂贵，②在破坏不溶性污染物时，也容易造成设备划痕。 

发明内容

本发明的目的为了解决上述的技术问题，而提供了一种工业管道或压缩机中重油污垢和积碳清洗所用的清洗剂，该清洗剂在确保工业管道或压缩机中重油污垢和积碳清洗干净的情况下，不会腐蚀金属、不与分子筛、镍等催化剂发生反应，环保可回收。 

本发明的技术方案 

一种清洗剂，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         90-99.6%

聚羧酸             0.2-4%

聚氧乙烯醚         0.2-6%；

所述的脂肪酸甲酯为环氧脂肪酸甲酯、长链脂肪酸甲酯中一种或两种复配而成；

所述的环氧脂肪酸甲酯或长链脂肪酸甲酯,其脂肪酸的碳链在12-25；

所述的环氧脂肪酸甲酯优选为环氧十八烷基脂肪酸甲酯、环氧二十五烷基脂肪酸甲酯或环氧十二烷基脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯优选为十二烷基脂肪酸甲酯、十六烷基脂肪酸甲酯或二十烷基脂肪酸甲酯；

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，1≤a≤2的整数、2≤b≤15的整数；0≤c≤6的整数；

       所述的聚氧乙烯醚是脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、脂肪醇聚氧乙烯(9)醚、脂肪醇聚氧乙烯(10)醚和脂肪醇聚氧乙烯(15)醚中的一种或两种以上的混合物。

上述的一种清洗剂的制备方法，步骤如下： 

室温下，将脂肪酸甲酯、聚羧酸、聚氧乙烯醚搅拌混合均匀，即得清洗剂。

上述的一种清洗剂用于工业管道重油污垢和积碳的清洗，其应用方法包括如下步骤： 

将制得的清洗剂与0号柴油按照重量比1/10，在工业管道或压缩机中控制温度为70℃以下封闭循环清洗即可，清洗过程包括浸泡、溶解、分散、剥离，清除积炭等步骤，清洗时间根据重油污垢和积碳厚度而定，洗毕，清洗剂中脂肪酸甲酯和0号柴油可通过分馏回收。

本发明的有益效果 

本发明的一种清洗剂，由于含有脂肪酸甲酯，因此用于工业管道或压缩机中重油污垢和积碳的清洗时，起到了渗透、浸泡、软化、溶解污垢和积碳去除的作用。进一步，由于含有聚羧酸，因此用于工业管道或压缩机中重油污垢和积碳的清洗时，能够溶解重油污垢和积碳，同时其特有的梳状结构和电荷排斥能防止污垢二次沉淀和保护金属的作用。进一步由于含有聚氧乙烯醚，因此用于工业管道或压缩机中重油污垢和积碳的清洗时，增加渗透功能，提高脱落积碳的能力。

进一步，本发明的一种清洗剂，由于不含苯类、酚类芳烃，卤代烃等有毒溶剂，主体成分可回收再利用，因此本发明的一种清洗剂是一种环保、安全的清洗剂 

综上所述，本发明的一种清洗剂去污力强、去积碳速度快、对设备没有腐蚀，具有环保、安全和资源节约的效果。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步阐述，但并不限制本发明。 

实施例1

一种清洗剂，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         95%

聚羧酸             2%

聚氧乙烯醚         3%；

所述的脂肪酸甲酯为长链脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯为十二烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在12；

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，a=1、b=10、c=0；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(7)醚。

上述的一种清洗剂的制备方法，步骤如下： 

室温下，将聚羧酸和脂肪醇聚氧乙烯（7）醚加入十二烷基脂肪酸甲酯中搅拌均匀，罐装，即得清洗剂。

实施例2

一种清洗剂，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         99.6%

聚羧酸             0.2%

聚氧乙烯醚         0.2%；

所述的脂肪酸甲酯为环氧脂肪酸甲酯；

所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧十八烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在18；

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，a=1，b=8，c=1；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(9)醚。

上述的一种清洗剂的制备方法，步骤如下： 

室温下，将聚羧酸和脂肪醇聚氧乙烯（9）醚加入环氧十八烷基脂肪酸甲酯中搅拌均匀，罐装，即得清洗剂。

实施例3

一种清洗剂，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         95%

聚羧酸             2%

聚氧乙烯醚         3%；

所述的脂肪酸甲酯为环氧脂肪酸甲酯和长链脂肪酸甲酯按重量比即环氧脂肪酸甲酯：长链脂肪酸甲酯为40：55的比例复配而成；

所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧二十五烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在25；

所述的长链脂肪酸甲酯为十六烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在16；

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，a=2，b=5，c=1；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(15)醚。

上述的一种清洗剂的制备方法，步骤如下： 

40℃下，将聚羧酸、脂肪醇聚氧乙烯（15）醚和环氧二十五烷基脂肪酸甲酯加入十六烷基脂肪酸甲酯中搅拌均匀，罐装，即得清洗剂。

实施例4

一种清洗剂，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         90%

聚羧酸             4%

聚氧乙烯醚         6%；

所述的脂肪酸甲酯为长链脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯为十八烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在18； 

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，a=1，b=15，c=0；

所述的聚氧乙烯醚是脂肪醇聚氧乙烯(7)醚和脂肪醇聚氧乙烯(10)醚按重量比为1：1的比例复配而成。

上述的一种清洗剂的制备方法，步骤如下： 

常温下，将聚羧酸、脂肪醇聚氧乙烯（7）醚和脂肪醇聚氧乙烯（10）醚加入十八烷基脂肪酸甲酯中搅拌均匀，罐装，即得清洗剂。

实施例5

一种清洗剂，按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         95%

聚羧酸             2%

聚氧乙烯醚         3%；

所述的脂肪酸甲酯是由环氧脂肪酸甲酯和长链脂肪酸甲酯按重量比计算，即环氧脂肪酸甲酯：长链脂肪酸甲酯为50：45复配而成；

所述的长链脂肪酸甲酯为二十烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在20；

所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧十二烷基脂肪酸甲酯，即脂肪酸的碳链在12；

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，a=1，b=2，c=6；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(7)醚和脂肪醇聚氧乙烯(15)醚按重量比为2：1的比例复配而成。

上述的一种清洗剂的制备方法，步骤如下： 

常温下，将聚羧酸、脂肪醇聚氧乙烯（7）醚、脂肪醇聚氧乙烯（15）醚和环氧十二烷基脂肪酸甲酯加入二十烷基脂肪酸甲酯中搅拌均匀，罐装，即得清洗剂。

应用实施例

分别将10g实施例1所得的清洗剂与10g国外varnasolv清洗剂与0号柴油按照重量比1/10进行配比后对齐鲁石化工业管道上的垢样进行对照试验，观察相同的时间内其对垢样的溶解情况如下：

70℃下分别浸泡48min和79min后，可以看出实施例1所得的清洗剂对垢样的渗透、浸泡、软化直至溶解能力均明显好于国外varnasolv清洗剂；

并且实施例1所得的清洗剂中脂肪酸甲酯和0号柴油通过分馏回收，循环利用。

上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种用于清洗压缩机或工业管道中重油污垢和积碳的清洗剂，其特征在于按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         90-99.6%

聚羧酸             0.2-4%

聚氧乙烯醚         0.2-6%；

所述的脂肪酸甲酯是由环氧脂肪酸甲酯和长链脂肪酸甲酯中一种或两种复配而成；

所述的环氧脂肪酸甲酯或长链脂肪酸甲酯中的脂肪酸的碳链长度为12-25；

所述的聚羧酸分子结构式如下:

其中，1≤a≤2的整数、2≤b≤15的整数；0≤c≤6的整数；

       所述的聚氧乙烯醚是脂肪醇聚氧乙烯(7)醚、脂肪醇聚氧乙烯(9)醚、脂肪醇聚氧乙烯(10)醚和脂肪醇聚氧乙烯(15)醚中的一种或两种以上复配而成。

2.如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧十八烷基脂肪酸甲酯、环氧二十五烷基脂肪酸甲酯或环氧十二烷基脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯为十二烷基脂肪酸甲酯、十六烷基脂肪酸甲酯或二十烷基脂肪酸甲酯。

3.如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯        95%

聚羧酸             2%

聚氧乙烯醚         3%；

所述的脂肪酸甲酯为长链脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯为十二烷基脂肪酸甲酯；

所述的聚羧酸分子结构式中，a=1、b=10、c=0；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(7)醚。

4.如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         99.6%

聚羧酸             0.2%

聚氧乙烯醚         0.2%；

所述的脂肪酸甲酯为环氧脂肪酸甲酯；

所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧十八烷基脂肪酸甲酯；

所述的聚羧酸分子结构式中，a=1，b=8，c=1；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(9)醚。

5.如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         95%

聚羧酸             2%

聚氧乙烯醚         3%；

所述的脂肪酸甲酯是由环氧脂肪酸甲酯和长链脂肪酸甲酯按重量比例40：55复配而成；

所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧二十五烷基脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯为十六烷基脂肪酸甲酯；

所述的聚羧酸分子结构式中，a=2，b=5，c=1；

所述的聚氧乙烯醚为脂肪醇聚氧乙烯(15)醚。

6.如权利要求1所述的清洗剂，其特征在于按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯        90%

聚羧酸             4%

聚氧乙烯醚         6%；

所述的脂肪酸甲酯为长链脂肪酸甲酯；

所述的长链脂肪酸甲酯为十八烷基脂肪酸甲酯； 

所述的聚羧酸分子结构式中，a=1，b=15，c=0；

所述的聚氧乙烯醚是由脂肪醇聚氧乙烯(7)醚和脂肪醇聚氧乙烯(10)醚按重量比例1：1复配而成。

7.如权利要求2所述的清洗剂，其特征在于按重量百分比计算，其原料组成及含量如下：

脂肪酸甲酯         95%

聚羧酸             2%

聚氧乙烯醚         3%；

所述的脂肪酸甲酯是由环氧脂肪酸甲酯和长链脂肪酸甲酯按重量比例50：45复配而成；

所述的长链脂肪酸甲酯为二十烷基脂肪酸甲酯；

所述的环氧脂肪酸甲酯为环氧十二烷基脂肪酸甲酯；

所述的聚羧酸分子结构式中，a=1，b=2，c=6；

所述的聚氧乙烯醚是由脂肪醇聚氧乙烯(7)醚和脂肪醇聚氧乙烯(15)醚按重量比例2：1复配而成。

8.如权利要求1-7中任一权利要求所述的清洗剂的制备方法，其特征在于步骤如下：

室温下，将脂肪酸甲酯、聚羧酸、聚氧乙烯醚搅拌混合均匀，即得清洗剂。

9.如权利要求1-7中任一权利要求所述的清洗剂用于压缩机或工业管道中的重油污垢和积碳的清洗。