酸洗缓蚀剂用组合物及其应用以及对设备进行酸洗的方法技术

本发明专利技术涉及工业化学清洗领域，公开了一种酸洗缓蚀剂用组合物及其应用以及对设备进行酸洗的方法。所述酸洗缓蚀剂用组合物含有苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂，各组分的重量比为1∶0.5-10∶0.025-12∶0.2-8，所述乙氧基化季铵盐的结构如式(I)所示，其中，X为卤素；R1、R2和R3各自独立地选自C1-C18的直链烷基、-(CH2)m-Ph、-(CH(CH3)CH2O)nH或-(CH2CH2O)nH；m为0-5；n为1-10。本发明专利技术还公开了一种对设备进行酸洗的方法，该方法包括将酸洗液与设备的待酸洗部位进行接触，所述酸洗液含有所述酸洗缓蚀剂用组合物和酸。此外，本发明专利技术还公开了所述缓蚀剂用组合物在设备的酸洗中的应用。本发明专利技术的酸洗缓蚀剂用组合物化学性质稳定，对环境友好，适应性广，缓蚀性能强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业化学清洗领域，涉及一种酸洗缓蚀剂用组合物及其在设备的酸洗中的应用以及对设备进行酸洗的方法。
技术介绍
酸洗广泛应用于各个工业部门(如电力、石化、冶金和电子等)中的换热设备、传热设备、冷却设备、钢铁及其他金属材料的轧制鳞皮及氧化层等表面的水垢和金属垢的清洗。电力部门的热力设备(如锅炉)和化工设备的酸洗尤其重要。从社会经济的角度来看，酸洗可减少因污垢带来的燃料耗费；从环境保护的角度来看，减少了燃料废气和大气污染；从安全角度来看，锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢，而这些污垢导热不良会致使炉管局部温度升高，降低钢材的强度，从而导致爆管事故的发生，影响锅炉及换热设备运行，而通过酸洗可保证设备的正常运行。酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸以及柠檬酸、EDTA等有机酸。但由于酸对金属设备均有腐蚀作用，尤其无机酸的腐蚀更为严重，同时所放出的氢会向金属内部扩散，使被清洗的设备发生氢脆。另外，酸洗析出的大量酸性气体会恶化劳动条件。因此，在酸洗时要加入缓蚀剂，以抑制金属在酸性介质中的腐蚀、减少酸的使用量、提高酸洗效果、延长热力设备的使用寿命。酸洗缓蚀剂的第一个专利申请是1860年英国公布用糖浆及植物油的混合物作为酸洗铁板时的缓蚀剂。到了20世纪20年代，金属缓蚀剂有甲醛、蒽、喹啉、吡啶、硫脲及衍生物；40年代，含氮的脂肪胺、芳香胺、杂环化合物、硫脲和硫醇已普遍作为酸洗缓蚀剂使用；50年代到60年代是有机缓
蚀剂；70年代后是复配组成的缓蚀剂；80年代出现了苯并咪唑类不锈钢和碳钢的盐酸缓蚀剂、铜缓蚀剂和苄基季铵盐固体多用酸洗缓蚀剂等。90年代至今所研制的酸洗缓蚀剂主要有咪唑啉类和含硫咪唑啉衍生物，如SM-硫脲缩合物、IS-129咪唑啉类等铜的盐酸缓蚀剂、脱氢松香基咪唑啉类缓蚀剂、SH-707、IS-156、BH-2等。目前国内最常用的Lan-826多用途酸洗缓蚀剂能用于多种酸洗液中，但该产品放置易产生沉淀，化学性质不稳定，导致产品性能极易降低，另外，在用Lan-826清洗含铜设备过程中，还会产生镀铜现象。CN101634030A公开了一种用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂及其使用方法。该用于锅炉清洗的酸洗缓蚀剂的组分及质量百分比含量为：酸液2.0-10.0％，乌洛托品0.08-0.25％，二甲苯硫脲或硫脲0.04-0.15％，硫氰酸盐0.01-0.05％，十二-十六烷基苄基氯化物或溴化物0.03-0.12％，表面活性剂0.05-0.12％，余量为水。CN101608313A公开了多种金属高效固体酸洗缓蚀剂。该固体酸洗缓蚀剂由天津若丁、乌洛托品、硫脲、苯并三氮唑和表面活性剂复配在一起粉碎搅拌而成，其重量百分含量分别为：50-80％、10-20％、10-20％、5-10％、1-5％。能适用碳钢、不锈钢、铜、锌、铝、钛等多种金属或合金。赵丽萍等[腐蚀与防护，2007，28(10):536-539]报道了一种多用固体酸洗缓蚀剂CM-911，可以使用于硝酸、盐酸、硫酸、氨基磺酸、柠檬酸、草酸，EDTA、羟基乙酸、氢氟酸等酸洗液和碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜和铝等材质。目前使用的酸洗缓蚀剂大多数是针对单一酸种，单一金属的缓蚀，专一性很强，效果差异大，有的化学性质不稳定，需要现场配置，工作强度大，易造成操作失误，使得设备腐蚀事故发生的风险较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术不足，提供一种化学性质稳定、毒性低、适应性强的酸洗缓蚀剂用组合物及其应用以及对设备进行酸洗的方法。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种酸洗缓蚀剂用组合物，该酸洗缓蚀剂用组合物含有苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂，所述苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂的重量比为1:0.5-10:0.025-12:0.2-8，所述乙氧基化季铵盐的结构如下式(I)所示：其中，X为卤素；R1、R2和R3相同或不同且各自独立地选自C1-C18的直链烷基、-(CH2)m-Ph、-(CH(CH3)CH2O)nH或-(CH2CH2O)nH；m为0-5的自然数；n为1-10的自然数。优选地，所述酸洗缓蚀剂用组合物由以上各个组分组成。一方面，本专利技术还提供了一种对设备进行酸洗的方法，其中，该方法包括将酸洗液与设备的待酸洗部位进行接触，所述酸洗液含有上述酸洗缓蚀剂用组合物和酸。另一方面，本专利技术提供了上述缓蚀剂用组合物在设备的酸洗中的应用。通过上述技术方案，本专利技术酸洗缓蚀剂用组合物中的各个组分能够互相协同地发挥作用，因此，本专利技术的酸洗缓蚀剂用组合物化学性质稳定，为环境友好的酸洗缓蚀剂用组合物，符合绿色环保的要求；本专利技术的酸洗缓蚀剂用组合物能使用在十几种无机酸或有机酸的酸洗过程中，适应性广，具有优良的缓蚀性能，加量少，处理过程简单且效果明显，易于推广应用。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供的酸洗缓蚀剂用组合物含有苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂，所述苯并杂环型缓蚀剂与硫氰酸盐的重量比为1:0.5-10(优选1:1-5)，所述苯并杂环型缓蚀剂与乙氧基化季铵盐的重量比为1:0.025-12(优选为1:0.05-4)，所述苯并杂环型缓蚀剂与脲型缓蚀剂的重量比为1:0.2-8(优选为1:0.5-5)，所述乙氧基化季铵盐的结构如下式(I)所示：其中，X为卤素，优选为Cl或Br；R1、R2和R3相同或不同且各自独立地选自C1-C18的直链烷基(包括C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17或C18的直链烷基)、-(CH2)m-Ph(Ph表示苯基)、-(CH(CH3)CH2O)nH或-(CH2CH2O)nH；m为0-5的自然数(如0、1、2、3、4或5)，优选为0-2的自然数；n为1-10的自然数，优选为1-6的自然数。更优选地，R1为C8-C18的直链烷基，进一步优选为正癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基。根据本专利技术的优选实施方式，R2和R3不同时为-(CH2)m-Ph(如苄基)。更优选地，R2和R3相同或不同且各自独立地选自-(CH2CH2O)nH、苄基、
甲基或乙基，进一步优选选自-(CH2CH2O)nH或甲基。本专利技术涉及的结构式中的n均为1-10的自然数(如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10)，优选为1-6的自然数。本专利技术中，所述乙氧基化季铵盐可以为结构满足式(I)的某一种化合物，也可以为结构满足式(I)的各种化合物的混合物。根据本专利技术最优选的实施方式，所述乙氧基化季铵盐为乙氧基化椰油基二甲基氯化铵(椰油基为C8-C18的烷基，其典型碳链分布为C8：4重量％，C10：6重量％，C12：48重量％，C14：20重量％，C16：10重量％，C18：12重量％)、乙氧基化牛油基二甲基氯化铵(牛油基典型碳链分布为C18：65重量％，C16：35重量％)、双(乙氧基化)牛油基甲基氯化铵、双(乙氧基化)椰油基甲基氯化铵、乙氧基化C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酸洗缓蚀剂用组合物，其特征在于，该酸洗缓蚀剂用组合物含有苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂，所述苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂的重量比为1:0.5‑10:0.025‑12:0.2‑8，优选为1:1‑5:0.05‑4:0.5‑5，所述乙氧基化季铵盐的结构如下式(I)所示：其中，X为卤素，优选为Cl或Br；R1、R2和R3相同或不同且各自独立地选自C1‑C18的直链烷基、‑(CH2)m‑Ph、‑(CH(CH3)CH2O)nH或‑(CH2CH2O)nH；m为0‑5的自然数，优选为0‑2的自然数；n为1‑10的自然数，优选为1‑6的自然数。

【技术特征摘要】
1.一种酸洗缓蚀剂用组合物，其特征在于，该酸洗缓蚀剂用组合物含有苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂，所述苯并杂环型缓蚀剂、硫氰酸盐、乙氧基化季铵盐和脲型缓蚀剂的重量比为1:0.5-10:0.025-12:0.2-8，优选为1:1-5:0.05-4:0.5-5，所述乙氧基化季铵盐的结构如下式(I)所示：其中，X为卤素，优选为Cl或Br；R1、R2和R3相同或不同且各自独立地选自C1-C18的直链烷基、-(CH2)m-Ph、-(CH(CH3)CH2O)nH或-(CH2CH2O)nH；m为0-5的自然数，优选为0-2的自然数；n为1-10的自然数，优选为1-6的自然数。2.根据权利要求1所述的酸洗缓蚀剂用组合物，其中，R1为C8-C18的直链烷基，优选为正癸基、十二烷基、十四烷基或十六烷基；R2和R3相同或不同且各自独立地选自-(CH2CH2O)nH、苄基、甲基或乙基，优选选自-(CH2CH2O)nH或甲基。3.根据权利要求1或2所述的酸洗缓蚀剂用组合物，其中，所述苯并杂环型缓蚀剂选自2-巯基苯并噻唑、甲基苯并三氮唑、正丁基苯并三氮唑、苯并三氮唑和萘并三氮唑中的至少一种。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的酸洗缓蚀剂用组合物，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建枚，罗俊杰，潘亚男，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11