專利名稱：復合緩蝕劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種緩蝕劑，尤其是一種復合緩蝕劑及其制備方法。
背景技術：
近年來，我國加氫裂化技術及深度加氫工藝發展迅速，但隨之而來的原料雜質含量(S、N、C1等)有增大趨勢，經過加氫處理后，這些雜質元素與氫氣發生化合反應，生成H2S、 NH3、HCl等，在少量水存在的條件下，繼而又生成NH4HS和NH4Cl,這兩種物質會沉積在下游管道和設備的底部，發生點蝕或坑蝕，尤其是在顯酸性的環境下，這種腐蝕就會變得更加嚴重，值得一提的是這種腐蝕還會帶來更加嚴重的電化學腐蝕，大大降低設備的使用壽命，增加安全隱患。因此，有必要對腐蝕機理進行深入系統地研究，分析和查找危害源，優化運行工況，落實防護措施。統計結果表明全世界每年因腐蝕造成的金屬損失約占全年金屬總產量的10%，據工業發達國家統計，每年因腐蝕造成的經濟損失約占國民經濟的洲 496，我國每年因腐蝕造成的經濟損失至少達二百億元。由于腐蝕造成的停工停產、爆炸及火災等惡性事故所引發的人身安全和財產等間接損失更是驚人。所以腐蝕問題早已引起人們的重視，并不斷有防止腐蝕的新方法、新材料和新的科研成果問世。緩蝕劑防腐蝕由于設備簡單，使用方便，投資小，收效快，而得到廣泛應用。此外，緩蝕劑防腐蝕還具有使整個系統均可受保護的特點。在工業生產中用化學處理方法控制和改善水質。實行高濃縮倍數運行，提高水處理水平，不僅是節約大量工業用水的基本途徑，而且是防止設備腐蝕，延長設備使用壽命，提高生產效率的一項重要控制措施。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種復合緩蝕劑，以減緩或降低管道和設備腐蝕；本發明還提供了該復合緩蝕劑的制備方法。為解決上述技術問題，本發明由下述含量的成分配制而成苯并三唑1. 5 2. 5 mg/L、鉬酸鈉0 0. 3mg/L、2-膦酸丁烷_1，2，4-三羧酸0 0. 5mg/L和聚天冬氨酸0 0. 5mg/L，余量為水。本發明所述復合緩蝕劑的總濃度最好為:3mg/L的溶液。本發明的制備方法為先將苯并三唑加入水中溶解，然后依次加入鉬酸鈉、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸和聚天冬氨酸，攪拌均勻。采用上述技術方案所產生的有益效果在于1.本發明中的復合緩蝕劑配方在較寬的PH范圍(pH = 6. 1 9. 1)和較高的溫度范圍內(40 90°C )，都具有良好的協同緩蝕作用，有效地降低了設備和管道的年腐蝕率，緩蝕效率達到95.3%，延長了設備的使用壽命， 具有可觀的應用價值和經濟效益。2.本發明中所用緩蝕劑量較少，設備簡單，使用方便，成本低，投資小，收效快，并
3且易于下游的分離，不會引入新的雜質，具有很好的推廣應用前景。3.本發明尤其適用于加氫處理單元的后續管道和設備腐蝕系統，主要針對的介質是加氫后產生的少量H2s、NH3> HCl腐蝕系統。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是未加緩蝕劑配方的金屬表面圖； 圖2是加有本發明緩蝕劑配方的金屬表面圖。
具體實施例方式本發明在實驗室內模擬加氫處理后續單元腐蝕系統，所配模擬腐蝕溶液的主要成分為NH4HS、NH4Cl以及微量的或NH3等，進行研究的pH范圍為6. 1 9. 1，溫度范圍為 40 90°C。通過電阻探針腐蝕速率在線測試裝置和HTGK-CMB2510型便攜式瞬時腐蝕速率測量儀，深入分析了模擬溶液的腐蝕機理以及腐蝕介質的交互作用，影響因子等。根據模擬溶液的腐蝕特性，結合緩蝕劑的緩蝕機理，經鄰苯二胺和亞硝酸鈉重氮化、閉環反應、萃取分離、重結晶和干燥等步驟制備出適宜的緩蝕劑主劑(苯并三唑)，并根據實驗研究挑選出鉬酸鈉、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸(PBTCA)、聚天冬氨酸(PASP)等作為苯并三唑(TBA)的助劑。實施例1 取石化行業加氫裂化空冷器系統的樣品溶液在上述實驗裝置(實驗室內模擬加氫處理后續單元腐蝕系統)上進行監測，所用復合緩蝕劑配方如下TBA:2 mg/L ； 鉬酸鈉0. 2 mg/L ；PBTCA:0. 3 mg/L ；PASP:0. 5 mg/L。先將TBA加入水中溶解，然后依次力口入鉬酸鈉、PBTCA和PASP，攪拌均勻即可。實驗溫度為70 0C, pH為6. 5 ；經對實驗結果進行分析，緩蝕效率達到81.6%。實施例2 取煤化工企業脫硫裝置后的樣品溶液在上述實驗裝置上進行監測，所用復合緩蝕劑配方如下TBA:2. 2 mg/L ；鉬酸鈉0. lmg/L ;PBTCA:0. 2 mg/L ；PASP:0. 5 mg/L。先將TBA加入水中溶解，然后依次加入鉬酸鈉、PBTCA和PASP，攪拌均勻即可。實驗溫度為60 0C, pH為7. 0 ；經對實驗結果進行分析，緩蝕效率達到85. 7%。實施例3 取煤化工企業脫硫裝置后的樣品溶液在上述實驗裝置上進行監測，所用復合緩蝕劑配方如下TBA: 1. 5 mg/L ；鉬酸鈉0. 3mg/L ；PBTCA:0. 5 mg/L。先將TBA加入水中溶解，然后依次加入鉬酸鈉和PBTCA，攪拌均勻即可。實驗溫度為60 °C，pH為7.0 ；經對實驗結果進行分析，緩蝕效率達到81. 7%。實施例4 取煤化工企業脫硫裝置后的樣品溶液在上述實驗裝置上進行監測，所用復合緩蝕劑配方如下TBA:2. 5 mg/L ；PBTCA:0. 4 mg/L ；PASP :0. 3 mg/L。先將 TBA 加入水中溶解，然后依次加入PBTCA和PASP，攪拌均勻即可。實驗溫度為60 °C，pH為7. 0 ；經對實驗結果進行分析，緩蝕效率達到82. 3%。實施例5 取煤化工企業脫硫裝置后的樣品溶液在上述實驗裝置上進行監測，所用復合緩蝕劑配方如下TBA: 1. 7 mg/L ；鉬酸鈉0. 15mg/L ； PASP:0. 4 mg/L。先將TBA加入水中溶解，然后依次加入鉬酸鈉和PASP，攪拌均勻即可。實驗溫度為60 °C，pH為7. 0 ；經對實驗結果進行分析，緩蝕效率達到81. 9%。
本發明利用傳統的室內靜態掛片(規格50mmX IOmmX 3mm、材質為20#鋼)失重法對所配模擬腐蝕溶液的腐蝕速率和本復合緩蝕劑的緩蝕效果進行加以研究驗證，并用SEM (S250MK型透射掃描電鏡，英國劍橋公司生產，測試溫度為室溫，加速電壓20KV，圖片放大倍數均為500倍)考察掛片表面的腐蝕情況及緩蝕劑吸附膜的形成，如圖1和圖2所示，可以看出，加本復合緩蝕劑的金屬表面上有一層較為完整且連續的保護膜；而未加本復合緩蝕劑的掛片表面腐蝕較嚴重，外觀呈蜂窩狀。 此外，利用AES (PHI700型俄歇電子能譜，測試溫度為室溫，測量間隔時間為 15min)對掛片表面元素組分進行分析，如表1和表2所示，比較表1和表2可知，未加本復合緩蝕劑的金屬表面上0、SJe元素含量高于加本復合緩蝕劑后試片上0、SJe元素含量， 表明未加本復合緩蝕劑的金屬表面腐蝕嚴重，且腐蝕產物多為鐵的氧化物和硫化物。加入本復合緩蝕劑的掛片表面C和N元素含量增大，說明含C、N的有機膜已吸附在金屬表面，阻止了去極化物質(如Cl—)向金屬表面遷移，減緩了金屬的腐蝕。
表1未加本復合緩蝕劑的俄歇能謹分析結果
權利要求
1.一種復合緩蝕劑，其特征在于，其由下述含量的成分配制而成苯并三唑1. 5 2. 5mg/L、鉬酸鈉0 0. 3mg/L, 2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸0 0. 5mg/L和聚天冬氨酸0 0. 5mg/L，余量為水。
2.根據權利要求1所述的復合緩蝕劑，其特征在于所述復合緩蝕劑的總濃度為:3mg/ L的溶液。
3.權利要求1或2所述的復合緩蝕劑的制備方法，其特征在于先將苯并三唑加入水中溶解，然后依次加入鉬酸鈉、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸和聚天冬氨酸，攪拌均勻。
全文摘要
本發明公開了一種復合緩蝕劑及其制備方法，其由下述含量的成分配制而成苯并三唑1.5～2.5mg/L、鉬酸鈉0～0.3mg/L、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸0～0.5mg/L和聚天冬氨酸0～0.5mg/L，余量為水。本復合緩蝕劑在pH＝6.1～9.1和溫度范圍40～90℃，都具有良好的協同緩蝕作用，有效地降低了設備和管道的年腐蝕率，緩蝕效率達到95.3％，有效的延長了設備的使用壽命。
文檔編號C23F11/06GK102409344SQ20111036124
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者劉寶鵝, 徐賀明, 曹玉忠, 王亞濤, 謝云峰, 郭海 申請人:開灤能源化工股份有限公司