CN110644009A - 一种edta清洗缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种EDTA清洗缓蚀剂，由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛1‑5%、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐3‑20%、6‑羟甲基‑氨基苯丙噻唑肉桂酸盐0.5‑5%、S‑羧乙基异硫脲甜菜碱2.5‑5%、N,N‑二(羟基乙基)椰油酰胺0.1‑5%、乙醇15‑25%、水余量，本发明的有益效果是:创造性地引入羟基香茅醛，具有羟基香茅醛的缓蚀剂，在低温酸性和高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率均具有较为显著的效果，具有羟基香茅醛的缓蚀剂具有优越的高温碱性缓蚀效果，能够有效地解决在高温下缓蚀剂分解的问题。

Description

一种EDTA清洗缓蚀剂
技术领域：
本发明涉及缓蚀剂技术领域，特别是涉及一种EDTA清洗缓蚀剂。
背景技术：
锅炉的化学清洗通常采用盐酸、氢氟酸等酸为主的溶垢清洗剂。但由于这些酸的腐蚀性较强，对一些腐蚀严重的锅炉、高参数锅炉以及新建锅炉的投产前去锈及氧化铁鳞皮的清洗不太合适，目前多采用络合清洗剂EDTA。EDTA用于锅炉清洗具有清洗方便、安全的特点，且煮炉、清洗、钝化一次完成，节省工期，因此而备受青睐。
但是EDTA在清洗时，如果没有较好的缓蚀措施，由于清洗温度较高，清洗液依旧会对锅炉造成比较严重的腐蚀。目前国内外EDTA清洗缓蚀剂的研究已有很多的成果，但大部分缓蚀剂只适用于低温条件下，在高温下缓蚀剂分解，腐蚀速率大于1.5g/(m2·h)，缓蚀效果无法达到要求。
并且在锅炉清洗时，省煤器、汽包及水冷壁管道材质并不相同，在多材质共存的条件下，会出现个别材质腐蚀严重的情况，腐蚀速率超标。
发明内容：
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种EDTA清洗缓蚀剂。该缓蚀剂可以同时适用于低温酸性和高温碱性EDTA清洗介质中，能够有效抑制EDTA对锅炉的腐蚀现象。
本发明解决上述技术问题的具体技术方案为：EDTA清洗缓蚀剂，其特征在于：由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛1-5％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐3-20％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐0.5-5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱2.5-5％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺0.1-5％、乙醇15-25％、水余量。
进一步地，所述的由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛4％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5％、乙醇20％、水58％。
进一步地，所述EDTA清洗缓蚀剂的配制方法如下：先加入上述质量的乙醇，然后依据质量百分比依次加入羟基香茅醛、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐，搅拌均匀后再加入S-羧乙基异硫脲甜菜碱、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺和剩余的水，溶解均匀，得到缓蚀剂。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：各原料组分之间有明显的协同作用，产品缓蚀效率高，用量少，高温不分解，可以同时适用于EDTA的铵盐或钠盐的酸性和碱性清洗，温度在140℃以下，腐蚀速率小于0.5g/(m2·h)，其质量评定参照中华人民共和国电力行业标准DL/T 523-2007《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》进行，解决了清洗行业现存的EDTA高温清洗腐蚀严重的问题。并且缓蚀剂能够加快EDTA清洗速度，提高除垢效率，降低清洗时间，从而减少了热能输出，降低清洗成本。
本发明创造性地引入羟基香茅醛，具有羟基香茅醛的缓蚀剂，在低温酸性和高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率均具有较为显著的效果，具有羟基香茅醛的缓蚀剂具有优越的高温碱性缓蚀效果，能够有效地解决在高温下缓蚀剂分解的问题。
具体实施方式：
在本发明的描述中具体细节仅仅是为了能够充分理解本发明的实施例，但是作为本领域的技术人员应该知道本发明的实施并不限于这些细节。另外，公知的结构和功能没有被详细的描述或者展示，以避免模糊了本发明实施例的要点。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的具体实施方式：EDTA清洗缓蚀剂，其特征在于：由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛1-5％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐3-20％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐0.5-5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱2.5-5％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺0.1-5％、乙醇15-25％、水余量。
进一步地，所述的由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛4％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5％、乙醇20％、水58％。
进一步地，所述EDTA清洗缓蚀剂的配制方法如下：先加入上述质量的乙醇，然后依据质量百分比依次加入羟基香茅醛、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐，搅拌均匀后再加入S-羧乙基异硫脲甜菜碱、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺和剩余的水，溶解均匀，得到缓蚀剂。
实施例一：由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛1％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐3％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐0.5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱2.5％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺0.1％、乙醇15％、水余量；
先加入上述质量的乙醇，然后依据质量百分比依次加入羟基香茅醛、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐，搅拌均匀后再加入S-羧乙基异硫脲甜菜碱、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺和剩余的水，溶解均匀，得到缓蚀剂。
实施例二：
由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛5％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐20％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱5％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺5％、乙醇25％、水余量。
先加入上述质量的乙醇，然后依据质量百分比依次加入羟基香茅醛、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐，搅拌均匀后再加入S-羧乙基异硫脲甜菜碱、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺和剩余的水，溶解均匀，得到缓蚀剂。
实施例三：
所述的由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛4％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5％、乙醇20％、水余量。
进一步地，所述EDTA清洗缓蚀剂的配制方法如下：先加入上述质量的乙醇，然后依据质量百分比依次加入羟基香茅醛、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐，搅拌均匀后再加入S-羧乙基异硫脲甜菜碱、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺和剩余的水，溶解均匀，得到缓蚀剂。
为了更加直观的展现本发明对除垢率增益的工艺优势，特以EDTA清洗氧化铁垢过程中，分别在加入缓蚀剂和不加缓蚀剂的条件下对酸性和碱性清洗测试同一时间段的除垢率，具体操作：
取1000mL 8％EDTA铵盐(或钠盐)溶液，pH4.5-5.5，10g氧化铁垢，分别在添加和不添加缓蚀剂的情况下，于95℃进行清洗。分别测试同一时间段的除垢率进行比较，实验结果如下：
表1：EDTA酸性清洗添加缓蚀剂对于除垢率的影响
Figure BDA0002253406250000041
Figure BDA0002253406250000051
取1000mL 5％EDTA铵盐溶液，pH9.0-9.5，10g氧化铁垢，分别在添加和不添加缓蚀剂的情况下，于135℃进行清洗。分别测试同一时间段的除垢率进行比较，实验结果如下：
表2：EDTA碱性清洗添加缓蚀剂对于除垢率的影响
EDTA碱性清洗时间，h 不加缓蚀剂除垢率，％ 加缓蚀剂除垢率，％
0 0 0
2 25.5 29.8
4 50.3 62.0
6 74.0 91.3
8 83.0 100
10 93.7 100
根据表1和表2分析可知：加缓蚀剂后，利用EDTA对金属表面的氧化铁垢进行清洗，依据国家标准规定的碱性条件和酸性条件下，对于除垢率均具有较为积极的意义。
且本发明适用于碳钢、锅炉钢、汽包钢等材质，如20#，20G，12CrMoV，15CrMo，BHW35等，且清洗系统中同时存在多种介质时，也能满足清洗要求。
为了更加直观的展现本发明的工艺优势，特以本发明采用实施例三描述的方法和相同工艺采用单一变量法进行对比，并以低温酸性清洗和高温碱性清洗，且依据中华人民共和国电力行业标准DL/T523-2007《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》进行检测；
对比例一：按照单一变量原则，
配方采用十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5％、乙醇20％、水余量；
对比例二：按照单一变量原则，
配方采用羟基香茅醛4％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5％、乙醇20％、水余量；
对比例三：按照单一变量原则，
配方采用羟基香茅醛4％、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5％、乙醇20％、水余量，
对比例四：按照单一变量原则，
配方采用羟基香茅醛4％、S-羧乙基异硫脲甜菜碱3％、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5％、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5％、乙醇20％、水余量。
将上述实验组依据：
低温酸性清洗条件为：8％EDTA，氨水调节pH值5.0，温度90-95℃，实验6h，缓蚀剂添加量为0.3％，试片材质为20#钢，依据中华人民共和国电力行业标准DL/T 523-2007《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》进行检测；
高温碱性清洗条件为：8％EDTA，氨水调节pH值9.0，温度135±5℃，高压釜内清洗6h，缓蚀剂添加量为0.3％，试片材质为20#，依据中华人民共和国电力行业标准DL/T523-2007《化学清洗缓蚀剂应用性能评价指标及试验方法》进行检测。
表3：不同组分缓蚀剂对于EDTA腐蚀速率的影响
Figure BDA0002253406250000061
Figure BDA0002253406250000071
根据表3可知：
(1)空白组与其他组对比，不添加缓蚀剂的条件下低温酸性清洗EDTA腐蚀率为30.61g/(m2·h)，高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率为67.0g/(m2·h)；
不添加缓蚀剂无论在低温酸性和高温碱性条件下的EDTA腐蚀速率均远远高于国家标准1.5g/(m2·h)。
(2)实施例三与其他组对比，添加缓蚀剂的条件下低温酸性清洗EDTA腐蚀率为0.09g/(m2·h)，高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率为0.278g/(m2·h)；
无论在低温酸性和高温碱性条件下的EDTA腐蚀速率均满足国家标准1.5g/(m2·h)。
(3)对比例一与其他组对比，添加缺少羟基香茅醛的缓蚀剂的条件下低温酸性清洗EDTA腐蚀率为0.91g/(m2·h)，能够满足国家标准1.5g/(m2·h)；但是高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率为10.52g/(m2·h)，远远高于国家标准1.5g/(m2·h)；
(4)对比例二、三和四与其他组对比，添加缓蚀剂的条件下低温酸性清洗EDTA腐蚀率均能满足国家标准1.5g/(m2·h)；但是高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率为2.64、2.49和2.56g/(m2·h)，略高于国家标准1.5g/(m2·h)，优于对比例一组的10.52g/(m2·h)。
综上所述：
1.本发明的实施例对于降低低温酸性和高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率均具有较为显著的效果；
2.缺少羟基香茅醛的缓蚀剂，对于低温酸性具有较为显著的效果；而对于降低高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率效果不明显；
3.具有羟基香茅醛的缓蚀剂，在降低低温酸性和高温碱性清洗的EDTA腐蚀速率均具有较为显著的效果，具有羟基香茅醛的缓蚀剂具有优越的高温碱性缓蚀效果，能够有效地解决在高温下缓蚀剂分解的问题。
4.各原料组分之间有明显的协同作用，产品缓蚀效率高，高温不分解，可以同时适用于EDTA的铵盐或钠盐的酸性和碱性清洗，温度在140℃以下，腐蚀速率小于0.5g/(m2·h)。

Claims (3)

1.一种EDTA清洗缓蚀剂，其特征在于：由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛1-5%、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐3-20%、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐0.5-5%、S-羧乙基异硫脲甜菜碱 2.5-5%、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺0.1-5%、乙醇15-25%、水余量。
2.根据权利要求1所述的EDTA请洗缓蚀剂，其特征在于：所述的由以下原料组成：以质量百分数计，羟基香茅醛4%、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐10%、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐2.5%、S-羧乙基异硫脲甜菜碱 3%、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺2.5%、乙醇20%、水余量。
3.根据权利要求1或2所述的EDTA清洗缓蚀剂，其特征在于：所述EDTA清洗缓蚀剂的配制方法如下：先加入上述质量的乙醇，然后依据质量百分比依次加入羟基香茅醛、十七烯基羧乙基咪唑啉季铵盐、6-羟甲基-氨基苯丙噻唑肉桂酸盐，搅拌均匀后再加入S-羧乙基异硫脲甜菜碱 、N,N-二(羟基乙基)椰油酰胺和剩余的水，溶解均匀，得到缓蚀剂。
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Denomination of invention: A Method of Using EDTA Cleaning Corrosion Inhibitor

Effective date of registration: 20230625

Granted publication date: 20220208

Pledgee: Shandong Jiaxiang Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: SCIENGREEN (SHANDONG) ENVIRONMENT TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980045006