適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑的製作方法
2023-04-22 21:09:41
專利名稱：適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於天然氣加熱爐及其它相關鍋爐的新的防腐阻垢劑，
背景技術：
目前，天然氣加熱爐是工業生產系統中重要設備之一。由於用水量大，水中溶解和攜帶的氧和二氧化碳均呈飽和狀態，容易對鍋爐造成強烈的結垢和腐蝕，產生混合積垢。加熱爐表面的結垢腐蝕會使傳熱面導熱性能下降，造成能源浪費，另外，爐體表面的腐蝕所產生的腐蝕潰瘍會進一步加快內部金屬的腐蝕速度，縮短設備的使用壽命 。目前，針對鍋爐、加熱爐等工業設備的腐蝕和結垢常用的緩蝕劑有無機除氧劑、有機除氧劑、烏洛託平(六次甲基四胺)、若丁( 二鄰苯甲硫脲)、粗吡啶、植酸(環己六醇六磷酸脂)等。雖然投加緩蝕阻垢藥劑可防治或減緩加熱爐的腐蝕和結垢問題，但加熱爐內的介質水在生產運行過程中不斷蒸發濃縮，濃縮倍率增大，從而造成體系礦化度明顯增大，將會影響緩蝕阻垢藥劑的藥效，導致結垢和腐蝕的產生。因此，在加熱爐運行的過程中，應該定期排放更換爐內的介質水，減小濃縮倍率。但應注意濃縮倍率不能太低，如果太低，不利於提高水的利用率，造成經濟成本的上升，同時增加了排汙量，給環境帶來負擔。隨著世界水資源的日益緊張和對環境保護的重視，合理分配用水，節約用水已成為當務之急。因此，鍋爐水的濃縮倍率應該控制在一個合適的範圍內(穩定指數1 .3.1 = 6)。未來發展的趨勢是，選用適合高PH，高硬度，高鹼條件下的大分子有機膦PAPEMP，優良磺酸多元聚合物等組分作為緩蝕阻垢劑的主要成份，或採用緩蝕阻垢劑+硫酸聯合處理方式，可有效地提高水的濃縮倍率。實際操作中，應根據具體集氣站加熱爐用水水質，確定更換水的周期，控制適宜的濃縮倍率。根據現場情況及前期所掌握的資料，目前，天然氣水套加熱爐內側爐壁結垢嚴重，鏽斑表面為紅褐色不均勻塊狀垢層，如果不能及時對結垢和爐壁腐蝕進行防護，一方面熱效率降低會造成大量的熱能損失，另一方面結垢和腐蝕物的形成會進一步加快腐蝕速度，影響鍋爐的使用壽命，並且為生產帶來一定的安全隱患。對加熱爐進行定期、規範的腐蝕、防垢檢測和控制，是及時發現和消除事故隱患的關鍵，也是適時做出設備維修和保養決策的依據。因此，開發一種化學配方，能夠較好地阻止結垢、防治腐蝕，解決氣田集氣站加熱爐的腐蝕和結垢問題是當務之急。
發明內容
本發明的目的是提供一種適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，降低在天然氣加熱爐中結垢。本發明採用的技術方案是適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，各組分重量百分比為十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)，13 18% ;羥基乙叉二膦酸(HEDP)，16 25% ;(別稱羥基亞乙基二膦酸)
檸檬酸鈉，2 4. 5%;苯並三氮唑(BTA)，O.I O. 35% ；氫氧化鈉，3 6%;維生素C，O. 5 I. 5% ;其餘為水，各組分百分比之和為百分之百。適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑的製備方法A、把固體組分配製成水溶液，沒有濃度限制。a、稱取工業級十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)加入部分現場水，配成十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)水溶液；b、稱取化學純的檸檬酸鈉加入部分現場水，配成檸檬酸鈉水溶液；C、稱取苯並三氮唑(BTA)加入部分現場水，配成苯並三氮唑(BTA)水溶液；d、稱取氫氧化鈉加入部分現場水，配製成的氫氧化鈉水溶液。B.製備B溶液 將上述各水溶液按下列順序混合a、將十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)水溶液加入檸檬酸鈉水溶液，攪拌均勻；b、在上述溶液中再加入苯並三氮唑(BTA)水溶液攪拌均勻，C、然後加入工業級的羥基乙叉二膦酸(HEDP)液體混合均勻；d、最後緩慢加入氫氧化鈉水溶液，調節pH為5 5. 5，得到B溶液。C :加除氧劑稱取維生素C加入部分現場水，配成維生素C水溶液；將維生素C水溶液緩慢加入B溶液中，加入剩餘的現場水後攪拌均勻，得到適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，為淺黃色的透明的溶液。適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑在天然氣加熱爐中的應用為了使藥液在爐水中達到均勻分散，採用間歇式加藥。即先向爐中加入部分水，力口入1/3左右藥劑，再加部分水，加入1/3左右藥劑，這樣分幾次加藥可以使藥劑在爐水中均勻分散。本發明的有益效果本發明適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，掛片實驗證明，將空白水樣對20#鋼和A3鋼的腐蝕速率分別從O. 07455和O. 06752mm/a降低到O. 04142和O. 04340mm/a，緩蝕率可達38. 66%和41. 79%，比市場同類產品的30. 29%和35. 15%均有所提高。本發明所涉及的緩蝕阻垢劑成本低廉，配方穩定，配製簡單，可以通過調節各組分比例適用不同鍋爐。A.本發明提供的緩蝕阻垢劑原料易得，成本低廉，配方穩定，配製簡單，對環境基本沒有副作用。、
B.本發明提供的緩蝕阻垢劑對天然氣加熱爐及其它相關鍋爐有顯著效果天然氣水套加熱爐在加注緩釋阻垢劑後腐蝕速率小於O. 076mm/a。C.本發明提供的緩蝕阻垢體系中加入除氧劑，可極大提高緩蝕效果。
具體實施例方式實施例I :以一個容積15m3的天然氣加熱爐為例，對本發明適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑作進一步詳細說明。通過掛片實驗確定藥液在爐水中的最佳加量是I. lg/L，由天然氣加熱爐的容積15m3，可知每個加熱爐需要16. 5kg緩蝕阻垢藥劑。適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑的製備方法A、把固體組分配製成水溶液a、稱取L 1616kg的工業級十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)加入L 4784kg現場水，配成2. 64kg的十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)水溶液；b、稱取O. 495kg化學純的檸檬酸鈉加入O. 99kg現場水，配成I. 485kg的檸檬酸鈉 水溶液；C、稱取O. 0495kg苯並三氮唑(BTA)加入O. 0495kg現場水，配成O. 099kg的苯並三氮唑(BTA)水溶液；d、稱取O. 75kg氫氧化鈉加入O. 75kg /K，配製成I. 5kg的氫氧化鈉水溶液。B.製備B溶液按上述各水溶液按下列順序混合a、將2. 64kg的十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)水溶液加入I. 485kg的檸檬酸鈉水溶液，攪拌均勻；b、在上述溶液中再加入O. 099kg的苯並三氮唑(BTA)水溶液攪拌均勻，C、然後加入3. 3kg工業級的羥基乙叉二膦酸(HEDP)液體混合均勻；d、最後緩慢加入I. 5kg的氫氧化鈉水溶液，調節pH為5. 23，得到B溶液。C :加除氧劑稱取O. 165kg維生素C加入O. 495kg現場水，配成O. 66kg的維生素C水溶液；將維生素C水溶液緩慢加入B溶液中，補加6. 82kg現場水攪拌均勻，得到16. 5kg適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，為淺黃色的透明的溶液。實施例2適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，各組分重量百分比為十二烷基二甲基苄基氯化銨，13. 5% ；羥基乙叉二膦酸，18%;檸檬酸鈉，3. 5%;苯並三氮唑，0.1%;氫氧化鈉，3. 4%;維生素C，O. 5%;水為61%。製備方法如下A、把固體組分配製成水溶液a、稱取工業級十二烷基二甲基苄基氯化銨加入部分現場水，配成十二烷基二甲基苄基氯化銨水溶液；b、稱取化學純的檸檬酸鈉加入部分現場水，配成檸檬酸鈉水溶液；C、稱取苯並三氮唑加入部分現場水，配成苯並三氮唑水溶液；d、稱取氫氧化鈉加入部分現場水，配製成的氫氧化鈉水溶液；B.製備B溶液
將上述各水溶液按下列順序混合a、將十二烷基二甲基苄基氯化銨水溶液加入檸檬酸鈉水溶液，攪拌均勻；b、在上述溶液中再加入苯並三氮唑水溶液攪拌均勻，C、然後加入工業級的羥基乙叉二膦酸液體混合均勻；d、最後緩慢加入氫氧化鈉水溶液，調節pH為5. 23，得到B溶液；C :加除氧劑稱取維生素C加入部分現場水，配成維生素C水溶液；將維生素C水溶液緩慢加入B溶液中，加入剩餘的現場水後攪拌均勻，得到適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑。所述的部分現場水的數量是能溶解所要加入的物質，沒有嚴格的數量限制。本領域技術人員能理解並完成。實施例3適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，各組分重量百分比為十二烷基二甲基苄基氯化銨，14% ;羥基乙叉二膦酸，22% ；
檸檬酸鈉，4% ；苯並三氮唑，O. 15%;氫氧化鈉，5% ；維生素C，O. 5%;為水54. 35。適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑的製備方法與實施例2相同。實施例4適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，各組分重量百分比為十二烷基二甲基苄基氯化銨，15% ;羥基乙叉二膦酸，24% ；檸檬酸鈉，4. 5%;苯並三氮唑，O. 25%;氫氧化鈉，6% ；維生素C，l%;為水49. 25。製備方法與實施例2相同。實施例5適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，各組分重量百分比為十二烷基二甲基苄基氯化銨，17% ;羥基乙叉二膦酸，16%;檸檬酸鈉，3% ；苯並三氮唑，O. 3%;氫氧化鈉，3% ；維生素C，l%;為水59. 7。
製備方法與實施例2相同。實施例6適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，各組分重量百分比為十二烷基二甲基苄基氯化銨，18% ;羥基乙叉二膦酸，20% ；檸檬酸鈉，2. 5%;
苯並三氮唑，O. 35%;氫氧化鈉，4. 4%;維生素C，I. 5%;為水53. 25。製備方法與實施例2相同。
權利要求
1.ー種適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑，其特徵在於各組分重量百分比為 十二烷基ニ甲基苄基氯化銨，13 18% ; 羥基こ叉ニ膦酸，16 25% ； 朽1檬酸鈉，2 4. 5 % ； 苯並三氮唑，O. I O. 35% ； 氫氧化鈉，3 6% ； 維生素C，O. 5 I. 5% ； 其餘為水，各組分百分比之和為百分之百。
2.ー種適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑的製備方法，其特徵在於 A、把固體組分配製成水溶液 a、稱取エ業級十二烷基ニ甲基苄基氯化銨加入部分現場水，配成十二烷基ニ甲基苄基氯化銨水溶液； b、稱取化學純的檸檬酸鈉加入部分現場水，配成檸檬酸鈉水溶液； C、稱取苯並三氮唑加入部分現場水，配成苯並三氮唑水溶液； d、稱取氫氧化鈉加入部分現場水，配製成的氫氧化鈉水溶液； B、製備B溶液 將上述各水溶液按下列順序混合 a、將十二烷基ニ甲基苄基氯化銨水溶液加入檸檬酸鈉水溶液，攪拌均勻； b、在上述溶液中再加入苯並三氮唑水溶液攪拌均勻， C、然後加入エ業級的羥基こ叉ニ膦酸液體混合均勻； d、最後緩慢加入氫氧化鈉水溶液，調節pH為5 5. 5，得到B溶液； C :加除氧劑 稱取維生素C加入部分現場水，配成維生素C水溶液；將維生素C水溶液緩慢加入B溶液中，加入剰餘的現場水後攪拌均勻，得到適用於天然氣加熱爐的新型緩蝕阻垢劑。
全文摘要
發明涉及一類新的防腐阻垢劑，廣泛適用於天然氣加熱爐及其它相關鍋爐，其主劑為羥基亞乙基二膦酸(HEDP)，助劑為十二烷基二甲基苄基氯化銨(1227)、苯並三氮唑(BTA)和檸檬酸鈉，另外，加入維生素C作為除氧劑可以顯著提高緩蝕效果，最後，用氫氧化鈉調節pH為5-6。將空白水樣對20#鋼和A3鋼的腐蝕速率分別從0.07455和0.06752mm/a降低到0.04142和0.04340mm/a，緩蝕率可達38.66％和41.79％，比市場同類產品的30.29％和35.15％均有所提高。本發明所涉及的緩蝕阻垢劑成本低廉，配方穩定，配製簡單，可以通過調節各組分比例適用不同鍋爐。
文檔編號C02F5/14GK102633374SQ20121010949
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者侯亞龍, 劉幫華, 張成虎, 李強, 李棟, 洪鴻, 王磊, 王虎, 王霞, 薛剛計, 韓東興, 高亮, 高君微, 黃雪萍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司