CN107858698A - 一种去除硫垢的清洗剂 - Google Patents

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杨建平
俞健健
朱燕
冯亚平
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
    • C23G5/02—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents
    • C23G5/032—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents containing oxygen-containing compounds
    • C23G5/036—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents containing oxygen-containing compounds having also nitrogen

Abstract

本发明公开了一种可去除硫垢的清洗剂，由主溶剂、助溶剂、相活化剂和相稳定剂组成。本发明产品结合了物理溶剂和化学清洗的优势，得到的清洗剂无恶臭味，无刺激性、对不锈钢和碳钢腐蚀性小，溶解硫垢后清洗剂相体系稳定。同时经过除硫的清洗剂通过冷却降温等简单操作手段，可使体系中的硫形成结晶硫析出清洗剂体系，该清洗剂可继续循环使用，降低了清洗成本。另该清洗剂的制备简单，无危险反应，环境影响极小，使用便利，便于现场操作。

Description

一种去除硫垢的清洗剂
技术领域
本发明有关一种可去除硫垢的清洗剂，属化工石油技术领域。
背景技术
在众多脱硫装置或硫磺回收装置中，管道和设备都存在有硫磺沉积形成硫垢，影响装置正常生产的问题，这是因为在脱硫过程中溶液含有着或多或少的硫磺，这些硫磺随着时间的增长附着在流道管壁和设备底部，形成硫垢。
硫垢的存在加大了装置正常生产的安全隐患，同时给生产设备的检修维护也带来诸多困难。沉积的硫垢，会导致管道热交换效率大幅度下降或达不到原设计的工艺操作温度，严重影响装置的正常运行。同时还能污染溶液，加剧装置中溶液的损耗，无形中加大了脱硫成本。另外硫垢会减少管道等设备的有效容积，增大管道输送的阻力，而且还会造成对管道、阀门和设备的堵塞、腐蚀甚至是穿孔，影响正常生产，造成巨大的安全隐患。
硫垢主要是以元素硫为主，其他少量金属硫化物，金属氧化物，碳酸盐，硫酸盐、粉尘等形成的混合型聚合物。其化学性质非常稳定，在盐酸、硫酸等强酸和强碱中基本不溶解，采用常规热水清除硫垢的方法只能对部分成分有作用。
硫垢的清除，目前主要有物理清除和化学清洗两种方法。物理清除主要是以人工清洗、高压水枪冲洗、蒸汽加热吹扫和溶剂物理溶解等，而人工和水枪冲洗一般是指可以进入人的大型设备；化学清洗是通过溶剂在一定温度或压力条件下通过浸泡、间断循环，对硫垢进行化学转化、溶解以达到清除硫垢的一种方法。
市面上物理溶解一般以二硫化碳为主剂，而二硫化碳有剧毒易燃、易挥发有恶臭味、闪点低等缺点。化学清洗大都以二甲基二硫醚（DMDS）为溶硫主剂，DMDS具有强挥发性、强刺激性、伴有严重恶臭气味、毒性大等缺点。这两类方法在操作时工作人员必须做好全套的防护措施，才能安全施工，增加了操作复杂性，并给周围环境带来严重伤害，在人们对安全环保越来越注重的时代，以二硫化碳和DMDS为主体的溶硫清洗剂应用受到了相当大的限制。
其他用于硫垢清除的溶剂虽有相关报道，但不见有多少应用。且大都存在有成本高、硫磺溶解度不高、溶解时间过长、腐蚀性极强等缺点。
发明内容
本发明主要针对现有除硫垢溶剂毒性大、强烈刺激性、严重恶臭味、腐蚀性强等环境不友好缺点，提供一种可去除硫垢的物化清洗剂，该清洗剂无恶臭、刺激性极小、弱腐蚀性、清除硫垢能力强、清洗剂通过再生可循环使用且现场操作简便。
本发明采用如下技术方案，可去除硫垢的清洗剂，由下述体积百分比的组分构成：
主溶剂 10 ～ 60%
助溶剂 5 ～ 35%
相活化剂 5 ～ 25%
相稳定剂 5 ～ 50%。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，所述主溶剂为PHX、N-甲基环己胺、叔胺类、二乙烯三胺、三乙醇胺中的一种或几种的混合物。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，所述助溶剂为乙二醇、二乙胺、苯胺、四氢萘、十氢萘、二甲基甲酰胺、二乙醇胺中的一种或几种的混合物。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，所述相活化剂为苯甲醇、苯乙醇、甲醇中的一种或几种的混合物。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，所述相稳定剂为中的二芳基乙烷、N-甲基吡咯烷酮、四醚、吡啶一种或几种的混合物。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，其清洗硫垢的能力随着温度的升高而增大，操作温度范围25～95℃，最佳温度60～75℃。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，可通过冷却降温等简单操作手段，可使体系中的硫形成结晶硫析出清洗剂体系，该清洗剂可继续循环使用。
根据上述的一种可去除硫垢的清洗剂，使用较为便利，只需把需要清洗的管道或设备与系统装置隔离开，加入本产品，浸泡或循环兼可。
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂的制备方法：在常温常压下，按照所述清洗剂的配比比例量取各原料，将主溶剂、助溶剂、相活化剂和相稳定剂加入的反应釜，进行搅拌，待充分均匀后，即可得到本发明产品。
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂结合了物理溶剂和化学清洗的优势，得到的清洗剂无恶臭味，无刺激性、对不锈钢和碳钢腐蚀性小，溶解硫垢后清洗剂相体系稳定。同时经过除硫的清洗剂通过冷却降温等简单操作手段，可使体系中的硫形成结晶硫析出清洗剂体系，该清洗剂可继续循环使用，降低了清洗成本。另该清洗剂的制备简单，无危险反应，环境影响极小，使用便利，便于现场操作。
具体实施方式
实施例一
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：主溶剂20%三乙醇胺、助溶剂10%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂55%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于30℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 15.32 20.54 25.39 27.12
实施例二
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：主溶剂20%三乙醇胺、助溶剂10%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂55%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于50℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 20.14 30.28 34.21 35.08
实施例三
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：主溶剂20%三乙醇胺、助溶剂10%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂55%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于70℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 29.71 37.44 46.80 49.21
实施例四
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：主溶剂30%三乙醇胺、助溶剂25%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂30%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于30℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 19.62 28.36 33.48 35.18
实施例五
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：30%三乙醇胺、助溶剂25%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂30%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于50℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 27.21 39.76 47.29 49.35
实施例六
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：30%三乙醇胺、助溶剂25%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂30%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于70℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 40.13 51.82 60.08 63.52
实施例七
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：50%三乙醇胺、助溶剂20%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂15%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于30℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 25.40 37.68 44.58 47.88
实施例八
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：50%三乙醇胺、助溶剂20%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂15%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于50℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 36.81 50.27 65.17 69.54
实施例九
本发明产品一种可去除硫垢的清洗剂，其组成为：50%三乙醇胺、助溶剂20%四氢萘、相活化剂15%苯甲醇、相稳定剂15%二芳基乙烷。
将清洗剂100ml于70℃加热，加入200g硫磺，记录不同时间段下硫磺溶解量。
时间（小时） 0.5 1 2 3
硫磺溶解量（g） 50.24 64.76 88.37 97.53

Claims (7)

1.一种可去除硫垢的清洗剂，其特征在于它由下述体积百分比的组分构成：
主溶剂 10 ～ 60%
助溶剂 5 ～ 35%
相活化剂 5 ～ 25%
相稳定剂 5 ～ 50%。
2.根据权利要求1所述的可去除硫垢的清洗剂，其特征在于：所述主溶剂为PHX、N-甲基环己胺、叔胺类、二乙烯三胺、三乙醇胺中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的可去除硫垢的清洗剂，其特征在于：所述助溶剂为乙二醇、二乙胺、苯胺、四氢萘、十氢萘、二甲基甲酰胺、二乙醇胺中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的可去除硫垢的清洗剂，其特征在于：所述相活化剂为苯甲醇、苯乙醇、甲醇中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的可去除硫垢的清洗剂，其特征在于：所述相稳定剂为中的二芳基乙烷、N-甲基吡咯烷酮、四醚、吡啶一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的可去除硫垢的清洗剂，其特征在于：所述清洗剂其清洗硫垢的能力随着温度的升高而增大，操作温度范围25～95℃。
7.根据权利要求6所述的可去除硫垢的清洗剂，其特征在于：所述清洗剂操作温度范围为60～75℃。
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