CN104962922A

CN104962922A - 高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂及其制备方法

Info

Publication number: CN104962922A
Application number: CN201510304949.5A
Authority: CN
Inventors: 郝靖; 熊海
Original assignee: XI'AN RUIJIE OIL SUPPLIES INDUSTRIAL DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Xi'an Ruijie Industry Co.,Ltd.
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2035-06-04
Also published as: CN104962922B

Abstract

本发明公开了高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂,按照质量百分比由以下原料组成：N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％。本发明还公开了上述缓蚀除垢剂的制备方法。本发明高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，能够有效解决管线局部腐蚀和点蚀问题，同时对油泥垢的去除率也达到85％以上。

Description

高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂及其制备方法

技术领域

本发明属于设备除垢技术领域，涉及一种高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，本发明还涉及上述缓蚀除垢剂的制备方法。

背景技术

高炉煤气余压透平发电装置主要用于高炉冶炼过程中所产生的副产品(高炉煤气)所具有的压力能和热能的回收，使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能，再将机械能转化为电能，不仅回收了浪费的能量而且有效降低了现场的噪音污染，是钢铁企业一种很好的节能环保装置。

高炉煤气余压透平发电装置的介质是从高炉炉顶出来经过除尘系统的煤气，煤气由O₂、CO₂、SO₂等酸性气体，粉尘颗粒物和饱和水蒸汽的三相体系组成，整个管道运行温度在100℃-180℃。2005年至今高炉煤气设备运行中产生的积垢主要是氯化铵垢，氯化铵是一种离子型化合物，属于强酸弱碱盐，在有水存在条件下易电离出铵根离子和氯离子，增强了体系的酸性，从而引起较大的腐蚀。同时，该体系中含有的CO₂/CO更助长了Cl^-的浸蚀，造成严重的局部腐蚀或点蚀，且大多发生在氯化铵或铵盐沉积物下。目前的国内普遍使用高炉煤气余压透平发电设备结垢药剂虽然能够解决阻垢问题，但防点蚀或局部腐蚀仍是一个技术难关。同时，某些钢厂运行温度为80℃左右或者更低，低温运行的煤气管线中湿度增高、夹杂粉尘微粒，产生新的黑色油泥状态的垢简称焦油。焦油具有粘度大，腐蚀性大，部分焦油随着煤气组分黏贴在叶片表面，增加叶片工作阻力，导致叶片不平衡，振动值加大，迫使停机；并且焦油容易附着在阀门上，造成阀门污堵，影响阀门的正常切换，给生产过程带来严重的安全隐患；同时焦油质地松软成糊状，容易从管线接口缝隙处渗出，严重影响管线外观。

发明内容

本发明的目的是提供高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，解决了现有高炉煤气余压透平发电设备中，特别是运行温度为80℃左右的管线中，由于积垢所带来的点蚀、局部腐蚀以及焦油所带来的安全隐患问题。

本发明的另一目的是提供上述高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，按照质量百分比由以下原料组成：N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明的特点还在于，

曼尼希碱的制备过程具体为：

在常温下，将甲醛投到反应釜中，并缓慢滴加醋酸，待甲醛和醋酸混合均匀，反应4.5～5h后，加入丙酮和苯胺，温度升到120℃反应3.5～4.5h，即得到曼尼希碱。

各原料按质量百分比分别为：甲醛25％～45％，醋酸15％～30％，丙酮15％～30％，苯胺10％～30％，以上组分质量百分比之和为100％。

本发明所采用的另一技术方案是，高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂的制备方法，具体按以下步骤实施：

称取N-环己基环已胺、质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液、吗啉、十八烷基二甲基叔胺、N,N-二乙基乙胺，将以上液体混合，搅拌均匀，然后按比例加入曼尼希碱，继续搅拌反应，直至完全混合均匀，即得到高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂。

本发明的特点还在于，

各组分比例按质量百分比为：N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％。

曼尼希碱的制备过程具体为：

反应温度为常温，加入曼尼希碱后搅拌时间为45min

本发明的有益效果是，本发明高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，能够有效解决管线局部腐蚀和点蚀问题，同时对油泥垢的去除率也达到85％以上。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，按照质量百分比由以下原料组成：N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％。

曼尼希碱的制备过程具体为：

按质量百分比分别称取：甲醛25％～45％，醋酸15％～30％，丙酮15％～30％，苯胺10％～30％，以上组分质量百分比之和为100％。在常温下，将甲醛投到反应釜中，并缓慢滴加醋酸，待甲醛和醋酸混合均匀，反应4.5～5h后，加入丙酮和苯胺，温度升到120℃反应3.5～4.5h，即得到曼尼希碱。

本发明上述高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂的制备方法,具体按以下步骤实施：

步骤1，按质量百分比分别称取N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％；

步骤2，将步骤1称取的N-环己基环已胺、氢氧化铵溶液、吗啉、十八烷基二甲基叔胺、N,N-二乙基乙胺充分混合，搅拌均匀，然后加入曼尼希碱，在常温下继续搅拌反应45min，至完全混合均匀，即得到本发明缓蚀除垢剂。

本发明高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，其分子结构中的活性中心(缓蚀基团)具有多对孤对电子，能够进入金属基体结构的空轨道形成配位体，形成强烈的吸附，对多种金属都具有较强的吸附作用并与之形成稳定配合物或螯合物；而缓蚀除垢剂分子中存在的多个不同碳链，也增加了其在金属表面的吸附性，同时使其抗高温的能力得到增强；缓蚀除垢剂分子结构中的疏水部分在相应的碳链长度下，成为腐蚀反应物扩散迁移和水分子接近金属表面的屏障，使得其抗腐蚀介质的冲刷能力更强，同时分子中较长的亲水链和憎水支链的比例，使憎水支链很难形成紧密卷曲状，从而增大了其缓蚀性能，进而有效解决了管线中局部腐蚀和点蚀的问题。

此外本发明缓蚀除垢剂在作用于焦油时，通过分子间斥力及杂环共价键的相互作用，在金属表面形成疏油性保护膜，可以有效防止颗粒物的黏粘在一起，使其具有良好的去除油泥垢效果，油泥垢的去除率达到85％以上。

实施例1

按质量百分比分别称取：甲醛25％，醋酸15％，丙酮30％，苯胺30％，以上组分质量百分比之和为100％。在常温下，将甲醛投到反应釜中，并缓慢滴加醋酸，待甲醛和醋酸混合均匀，反应4.5h后，加入丙酮和苯胺，温度升到120℃反应3.5h，即得到曼尼希碱。

按质量百分比分别称N-环己基环已胺30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液15％，吗啉5％，十八烷基二甲基叔胺28％，N,N-二乙基乙胺15％，曼尼希碱7％，以上组分质量百分比之和为100％；将称取的N-环己基环已胺、氢氧化铵、吗啉、十八烷基二甲基叔胺、N,N-二乙基乙胺充分混合，搅拌均匀，然后加入曼尼希碱，在常温下继续搅拌反应45min，至完全混合均匀，即得到本发明缓蚀除垢剂。

实施例2

按质量百分比分别称取：甲醛35％，醋酸25％，丙酮20％，苯胺20％，以上组分质量百分比之和为100％。在常温下，将甲醛投到反应釜中，并缓慢滴加醋酸，待甲醛和醋酸混合均匀，反应4h后，加入丙酮和苯胺，温度升到120℃反应4h，即得到曼尼希碱。

按质量百分比分别称N-环己基环已胺27％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液12％，吗啉3％，十八烷基二甲基叔胺27％，N,N-二乙基乙胺12％，曼尼希碱19％，以上组分质量百分比之和为100％；将称取的N-环己基环已胺、氢氧化铵、吗啉、十八烷基二甲基叔胺、N,N-二乙基乙胺充分混合，搅拌均匀，然后加入曼尼希碱，在常温下继续搅拌反应45min，至完全混合均匀，即得到本发明缓蚀除垢剂。

实施例3

按质量百分比分别称取：甲醛45％，醋酸30％，丙酮15％，苯胺10％，以上组分质量百分比之和为100％。在常温下，将甲醛投到反应釜中，并缓慢滴加醋酸，待甲醛和醋酸混合均匀，反应5h后，加入丙酮和苯胺，温度升到120℃反应4.5h，即得到曼尼希碱。

按质量百分比分别称N-环己基环已胺25％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％，吗啉2％，十八烷基二甲基叔胺25％，N,N-二乙基乙胺10％，曼尼希碱28％，以上组分质量百分比之和为100％；将称取的N-环己基环已胺、氢氧化铵、吗啉、十八烷基二甲基叔胺、N,N-二乙基乙胺充分混合，搅拌均匀，然后加入曼尼希碱，在常温下继续搅拌反应45min，至完全混合均匀，即得到本发明缓蚀除垢剂。

Claims

1.高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，其特征在于，按照质量百分比由以下原料组成：N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，其特征在于，所述曼尼希碱的制备过程具体为：

3.根据权利要求2所述的高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，其特征在于，所述各原料按质量百分比分别为：甲醛25％～45％，醋酸15％～30％，丙酮15％～30％，苯胺10％～30％，以上组分质量百分比之和为100％。

4.高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：

5.根据权利要求4所述的高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂的制备方法，其特征在于，所述各组分比例按质量百分比为：N-环己基环已胺25％～30％，质量浓度为10％～20％的氢氧化铵溶液10％～15％，吗啉2％～5％，十八烷基二甲基叔胺25％～28％，N,N-二乙基乙胺10％～15％，曼尼希碱7％～28％，以上组分质量百分比之和为100％。

6.根据权利要求4所述的高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，其特征在于，所述曼尼希碱的制备过程具体为：

7.根据权利要求6所述的高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂，其特征在于，所述各原料按质量百分比分别为：甲醛25％～45％，醋酸15％～30％，丙酮15％～30％，苯胺10％～30％，以上组分质量百分比之和为100％。

8.根据权利要求4所述的高炉煤气余压透平发电设备缓蚀除垢剂的制备方法，其特征在于，所述反应温度为常温，加入曼尼希碱后搅拌时间为45min。