CN105420736B - 一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂及其制备和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂及其制备和使用方法，属于缓蚀剂技术领域。它由木质素磺酸盐14％‑56％、腰果酚磺酸盐14％‑56％、去离子水5％‑30％混合配制而成。本发明所采用的木质素磺酸盐及腰果酚磺酸盐属天然来源化合物，无毒性，易生物降解，不会造成水质二次污染；利用木质素磺酸盐和腰果酚磺酸盐进行吸附、络合、螯合，在金属表面形成完整、致密的立体疏水性防护网络，有效阻止金属离子向水中扩散及水中腐蚀介质靠近金属表面，增强了耐高温缓蚀效果。

Description

一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂及其制备和使用方法
技术领域
本发明涉及一种缓蚀剂，特别涉及一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂。
背景技术
氯乙烯转化器是聚氯乙烯生产工艺的关键设备，由于其循环冷却水系统中所含氯离子等腐蚀因子成分易造成钢管的电化学腐蚀，其换热列管的腐蚀成为聚氯乙烯行业普遍存在的问题之一。为了预防和减缓设备腐蚀，确保装置长周期稳定运行，目前最有效的方法是在其循环冷却水系统中添加缓蚀剂。由于氯乙烯转化器工艺介质反应温度达180～210℃，局部过热时温度更高，其循环冷却水温度高达95～105℃，这就要求缓蚀剂具有较高的热稳定性，且能在高温下保持优秀的缓蚀性能。
目前应用及研究开发的氯乙烯转化器用缓蚀剂主要成分有：(聚)磷酸盐；偏硅酸盐；钼酸盐；葡萄糖酸钠；苯并三氮唑；己二酸；酒石酸；锌盐等中的一种或几种的复合物。这些缓蚀剂主要存在以下缺陷和不足：1、耐高温性较差，对氯乙烯转化器列管防护效果不理想；2、含有有毒、或环境危害(如含磷、锌)物质，生物降解性差，容易产生水质二次污染；3、组分价格昂贵、使用时投加浓度较高，导致生产成本增加。
发明内容
本发明的目的是：解决现有氯乙烯转化器用缓蚀剂热稳定性及高温缓蚀性较差，缓蚀、防护效果不理想，易产生水质污染等缺陷和不足，提供一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂。
实现本发明目的的技术方案是：
一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂，其特征在于：包括以下质量百分比的各组分：
A 木质素磺酸盐 14％-56％；
B 腰果酚磺酸盐 14％-56％；
C 去离子水 5％-30％；
所述的各组分的质量百分比总和为100％。
所述的木质素磺酸盐是木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁或木质素磺酸铵中的一种或多种。优选木质素磺酸钠，优选百分比为14％，19％，26％，35％。
所述的腰果酚磺酸盐是腰果酚磺酸钠、腰果酚磺酸钾、腰果酚磺酸钙、腰果酚磺酸镁或腰果酚磺酸铵中的一种或多种。优选腰果酚磺酸钠，优选百分比为35％，41％，47％，56％。
本发明所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂，优选具有以下质量百分比的各组分：
A 木质素磺酸盐 14％-35％；
B 腰果酚磺酸盐 35％-56％；
C 去离子水 5％-30％；
所述的各组分的质量百分比总和为100％。
本发明所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂，更优选具有以下质量百分比的各组分：
A 木质素磺酸盐 14％；
B 腰果酚磺酸盐 56％；
C 去离子水 30％。
本发明所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂的制备方法为：常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加去离子水，然后开启搅拌，先后加入腰果酚磺酸盐、木质素磺酸盐，投料完毕后搅拌1小时以上，过滤出料即得产物氯乙烯转化器用高温缓蚀剂。
本发明所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂的使用方法为：其特征在于：配制成25～35％浓度的溶液连续或间隔投加于氯乙烯转化器循环冷却水系统中，氯乙烯转化器用缓蚀剂投加浓度为50～200ppm，在此浓度下可获得满意的缓蚀、防护效果。
本发明所述的木质素磺酸盐是含有羟基、羰基、羧基、磺酸基等众多反应活性基团的大分子化合物。利用木质素磺酸盐分子中大量含孤对电子的氧原子易与金属(如铁)配位螯合的特性，使之与循环冷却水中的氯离子等腐蚀离子产生竞争性化学吸附而覆盖在金属表面，同时，木质素磺酸盐分子中的非极性基团则远离金属表面形成保护性疏水层，有效阻止氯离子等腐蚀因子接近金属表面。木质素磺酸盐热降解反应一般发生在260℃以上，具有很好的热稳定性。
本发明所述的腰果酚磺酸盐是通过将腰果酚进行磺化工艺获取的。该工艺已经在专利CN200910052239.2一种钠盐腰果酚新型表面活性剂及其制备方法进行描述，因此腰果酚磺酸盐作为一种油-水体系界面活性剂，可适用于洗涤剂、驱油剂等应用领域。
本发明的有益效果：
本发明中利用木质素磺酸盐和腰果酚磺酸盐复配而成的缓蚀剂进行吸附、络合、螯合，在金属表面形成完整、致密的立体疏水性防护网络，有效阻止金属离子向水中扩散及水中腐蚀介质靠近金属表面，增强了耐高温缓蚀效果。
本发明所采用的木质素磺酸盐及腰果酚磺酸盐属天然来源化合物，无毒性，易生物降解，不会造成水质二次污染。因此，本发明技术属环保设计，能全面满足绿色、生态保护要求。
具体实施方式
(实施例1)
A 木质素磺酸钠 14g；
B 腰果酚磺酸钠 56g；
C 去离子水 30g。
常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加上述重量的去离子水，开启搅拌，先后加入上述重量的木质素磺酸钠、腰果酚磺酸钠，投料完毕后搅拌1小时，过滤出料即制得缓蚀剂。
(实施例2)
A 木质素磺酸钠 20g；
木质素磺酸镁 11g
B 腰果酚磺酸钠 49g；
C 去离子水 20g。
常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加上述重量的去离子水，开启搅拌，先后加入上述重量的木质素磺酸钠、木质素磺酸镁和腰果酚磺酸钠，投料完毕后搅拌1小时，过滤出料即制得缓蚀剂。
(实施例3)
A 木质素磺酸钠 35g；
B 腰果酚磺酸钠 17g；
腰果酚磺酸镁 18g；
C 去离子水 30g。
常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加上述重量的去离子水，开启搅拌，先后加入上述重量的木质素磺酸钠、腰果酚磺酸钠和腰果酚磺酸镁，投料完毕后搅拌1小时，过滤出料即制得缓蚀剂。
(实施例4)
A 木质素磺酸钠 20g；
木质素磺酸镁 22g；
B 腰果酚磺酸钠 12g；
腰果酚磺酸镁 16g；
C 去离子水 30g。
常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加上述重量的去离子水，开启搅拌，先后加入上述重量的木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、腰果酚磺酸钠和腰果酚磺酸镁，投料完毕后搅拌1小时，过滤出料即制得缓蚀剂。
(实施例5)
A 木质素磺酸镁 56g；
B 腰果酚磺酸镁 14g；
C 去离子水 30g。
常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加上述重量的去离子水，开启搅拌，先后加入上述重量的木质素磺酸镁、腰果酚磺酸镁，投料完毕后搅拌1小时，过滤出料即制得缓蚀剂。
实施例制得的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂缓蚀性能按GB/T 18175-2014《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》要求测试。试验温度设定为98℃，试验周期72小时，缓蚀剂投加浓度100ppm。分别记录、计算年腐蚀率结果如下表。
由上表数据可以看出：(1)实施例计算出的年腐蚀率远远小于空白试液年腐蚀率，这说明实施例具有优异的缓蚀性能；(2)试验的温度为98℃，而氯乙烯转化器循环冷却水温度为95～105℃，可见实施例可以满足氯乙烯转化器循环冷却水的使用要求。因此，该缓蚀剂具有良好的高温缓蚀效果。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种氯乙烯转化器用高温缓蚀剂，其特征在于：包括以下质量百分比的各组分：
A木质素磺酸盐 14％-56％；
B腰果酚磺酸盐 14％-56％；
C去离子水 5％-30％；
所述的各组分的质量百分比总和为100％；所述的木质素磺酸盐是木质素磺酸钾、木质素磺酸钙、木质素磺酸镁或木质素磺酸铵中的一种或多种；所述的腰果酚磺酸盐是腰果酚磺酸钠、腰果酚磺酸钙、腰果酚磺酸镁或腰果酚磺酸铵中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂，其特征在于：具有以下质量百分比的各组分：
A木质素磺酸盐 14％-35％；
B腰果酚磺酸盐 35％-56％；
C去离子水 5％-30％；
所述的各组分的质量百分比总和为100％。
3.根据权利要求1所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂，其特征在于，具有以下质量百分比的各组分：
A木质素磺酸盐 14％；
B腰果酚磺酸盐 56％；
C去离子水 30％。
4.一种如权利要求1～3任一所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂的制备方法，其特征在于：常温下，在带有搅拌器的混料釜中投加去离子水，然后开启搅拌，先后加入腰果酚磺酸盐、木质素磺酸盐，投料完毕后搅拌1小时以上，过滤出料即得产物氯乙烯转化器用高温缓蚀剂。
5.一种如权利要求1～3任一所述的氯乙烯转化器用高温缓蚀剂的使用方法，其特征在于：配制成25～35％浓度的溶液连续或间隔投加于氯乙烯转化器循环冷却水系统中，氯乙烯转化器用缓蚀剂投加浓度为50～200ppm。
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