一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用，属于锅炉等热力设备垢防腐蚀技术领域，包括除氧剂、有机胺、吗啉衍生物、聚羧酸盐、有机螯合剂、复配缓蚀剂、碱度提升剂、消泡剂和水。本发明专利技术提供的耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，能够应用于中压和高压锅炉，具有良好的分散和阻垢的作用，能有效解决炉内结垢和铁、硅的沉积问题，对炉水、蒸汽、蒸汽冷凝液各项指标控制平稳，易于调节，减少操作人员劳动量，取代联胺和磷酸盐具有十分显著的环境效益。代联胺和磷酸盐具有十分显著的环境效益。

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及锅炉等热力设备垢防腐蚀
，尤其涉及一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着化工、冶金、电力等行业的飞速发展，锅炉用水的除垢、缓蚀等问题越来越引起各方面的重视。锅炉等热力设备的工作温度较高，工作介质复杂，运行工况多变，腐蚀和结垢影响因素较多。
[0003]锅炉水垢并不是几种简单氧化物的形态聚集，而是以很复杂的形态存在，按其化学成分，一般可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢、氧化铁水垢等，锅炉结垢后的水垢层，由于导热能力差，使受热金属得不到良好的冷却很容易造成过热变形。锅炉水垢的清洗一般都是酸洗，无论采用何种缓蚀剂都不可避免的对锅炉有腐蚀作用，局部腐蚀的危害性比均匀腐蚀严重得多，约占化工机械腐蚀破坏总数的70％，且可能是突发性与灾难性的，会引起爆炸等事故。另一方面，清洗不能保证所有的垢能完全清除掉，存在清洗效率低下等问题。锅炉清洗的要求既要除垢效果好又要抑制金属材料的腐蚀，目前市面上大多数的水处理剂不能满足此要求。
[0004]氧腐蚀也是锅炉设备常见的一种腐蚀，在高温高压作用下，微量溶解氧也会导致氧腐蚀，金属内表面便很容易发生溶解氧腐蚀，腐蚀产物主要是由高价氧化铁组成，当金属表面形成一定数量的氧化物后，这种氧化物便有可能转移到高热负荷区，产生沉积物下腐蚀，导致传热过程恶化，造成金属管壁超温。如果氧化物随蒸汽进入透平设备，沉积在透平设备叶片表面，导致动平衡失恒，则会影响机组安全、高效运行；严重时可能锅炉系统发生爆管等事故。为了减少热氧腐蚀，给热力设备中添加除氧剂。
[0005]传统的高压锅炉水处理方式是联胺+氨水+磷酸盐，已逐渐不能满足环保排放要求，无磷水处理技术的研究与应用已势在必行。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂对炉水、蒸汽、蒸汽冷凝液各项指标控制平稳，易于调节，减少操作人员劳动量，取代联胺和磷酸盐具有十分显著的环境效益。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，包括以下重量份数的组分：
[0009]除氧剂5～10份、有机胺5～10份、吗啉衍生物2～5份、聚羧酸盐2～5份、有机螯合剂1～5份、复配缓蚀剂1～3份、碱度提升剂1～10份、消泡剂0.1～1.0份和水70～80份。
[0010]优选的，所述除氧剂包括二甲基酮肟、抗坏血酸、碳酰肼、水合肼、二氨基二苯甲烷、邻苯二酚、N
‑
异丙基羟胺和二乙基羟胺中的至少一种。
[0011]优选的，所述有机胺包括环己胺、正丁胺、异丁胺、丙胺、己胺、庚胺、辛胺、二丁基胺、三正丁胺、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二己基乙醇胺、异丁醇胺、异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、羟乙基乙二胺、二环己胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的至少两种。
[0012]优选的，所述吗啉衍生物是吗啉与环氧乙烷、环氧丙烷、多元醇、多元胺或卤代烃，在高温下反应生吗啉衍生物，具体产物包括2
‑
丙基吗啉、3,3,5
‑
三甲基吗啉、2
‑
乙基
‑5‑
甲基吗啉、2,5
‑
二乙基吗啉、3
‑
环丁基吗啉、4
‑
环戊基吗啉、4
‑
环己基吗啉、2
‑
环己基吗啉、3
‑
羟甲基吗啉、羟乙基吗啉、羟丙基吗啉、3
‑
吗啉丙醇、3
‑
(呋喃
‑3‑
基)吗啉、氨乙基吗啉、3
‑
氨甲基吗啉、氨丙基吗啉、4
‑
吗啉丁胺、二甲胺基乙基吗啉、双吗啉、2
‑
(2
‑
吗啉乙基)吗啉、3
‑
(4
‑
吗啉基甲基)
‑
吗啉、2,3
‑
二苯基吗啉、N
‑
苄基吗啉、3
‑
吗啉苯乙胺、丙烯酰吗啉和N
‑
丙酰吗啉中的至少三种。
[0013]优选的，所述聚羧酸盐包括聚丙烯酸、丙烯酸/马来酸的共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺的共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、丙烯酸/2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酸
‑
甲基丙烯磺酸钠
‑
甲基丙烯酰胺基二乙酸的共聚物和马来酸
‑
甲基丙烯磺酸钠
‑
甲基丙烯酰胺基二乙酸的共聚物中的至少一种中的至少一种。
[0014]优选的，所述有机螯合剂包括乙酸铵、次氮基三乙酸、酒石酸、酒石酸铵、柠檬酸、柠檬酸铵、柠檬酸氢二铵、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二铵、葡萄糖酸、葡萄糖酸铵、丁二酸、丁二酸铵、甘氨酸、羟基乙酸、马来酸、富马酸、乳酸、苹果酸、二亚乙基三胺五乙酸、乙基乙二胺三乙酸和二羟乙基甘氨酸中的至少一种。
[0015]优选的，所述复合缓蚀剂由有机缓蚀剂与无机缓蚀剂按照重量比为0.5～1:0.5复配制成；
[0016]所述有机缓蚀剂包括三氮唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、2
‑
巯基苯并噻唑、2
‑
羟基苯并噻唑、5
‑
苯基四氮唑、2
‑
甲基苯并噻唑、2
‑
苯基咪唑啉、烷基咪唑啉、葡萄糖、蔗糖、甘露醇、山梨糖醇、葡萄糖酸内酯和对叔丁基苯甲酸中的至少一种；
[0017]所述无机缓蚀剂包括钼酸铵、偏钒酸铵、钨酸铵中的至少一种。
[0018]优选的，所述碱度提升剂包括氨水、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵中的至少一种。
[0019]优选的，所述的消泡剂包括合成型聚醚消泡剂或C12
‑
C22高碳醇；
[0020]其中所述的合成型聚醚消泡剂中的聚醚链段具有以下分布：在催化剂作用下，环氧乙烷
‑
环氧丙烷混聚，再用小分子脂肪醇封端的结构；合成的聚醚分子量约为1000～3500，环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比约为1：2～1：8，具有较低的凝点，低温流动性较好，在一般使用温度下不结晶，同时也具有优异的泡沫抑制剂性以及消泡能力；
[0021]其中所述的C12
‑
C22高碳醇为含12个碳原子以上蜡状固体的饱和一元醇，包含合成来源或天然来源获得的直链醇以及异构醇。
[0022]本专利技术还提供了上述技术方案所述的锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0023]1)将所述除氧剂、有机胺、吗啉衍生物、聚羧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：除氧剂5～10份、有机胺5～10份、吗啉衍生物2～5份、聚羧酸盐2～5份、有机螯合剂1～5份、复配缓蚀剂1～3份、碱度提升剂1～10份、消泡剂0.1～1.0份和水70～80份。2.根据权利要求1所述的锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述除氧剂包括二甲基酮肟、抗坏血酸、碳酰肼、水合肼、二氨基二苯甲烷、邻苯二酚、N
‑
异丙基羟胺和二乙基羟胺中的至少一种。3.根据权利要求1所述的锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述有机胺包括环己胺、正丁胺、异丁胺、丙胺、己胺、庚胺、辛胺、二丁基胺、三正丁胺、三乙醇胺、二乙醇胺、单乙醇胺、二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺、二己基乙醇胺、异丁醇胺、异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、羟乙基乙二胺、二环己胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的至少两种。4.根据权利要求1所述的锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述吗啉衍生物是吗啉与环氧乙烷、环氧丙烷、多元醇、多元胺或卤代烃，在高温下反应生吗啉衍生物，具体产物包括2
‑
丙基吗啉、3,3,5
‑
三甲基吗啉、2
‑
乙基
‑5‑
甲基吗啉、2,5
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二乙基吗啉、3
‑
环丁基吗啉、4
‑
环戊基吗啉、4
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环己基吗啉、2
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环己基吗啉、3
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羟甲基吗啉、羟乙基吗啉、羟丙基吗啉、3
‑
吗啉丙醇、3
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(呋喃
‑3‑
基)吗啉、氨乙基吗啉、3
‑
氨甲基吗啉、氨丙基吗啉、4
‑
吗啉丁胺、二甲胺基乙基吗啉、双吗啉、2
‑
(2
‑
吗啉乙基)吗啉、3
‑
(4
‑
吗啉基甲基)
‑
吗啉、2,3
‑
二苯基吗啉、N
‑
苄基吗啉、3
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吗啉苯乙胺、丙烯酰吗啉和N
‑
丙酰吗啉中的至少三种。5.根据权利要求1所述的锅炉用耐高温耐高压无磷无钠或低钠阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述聚羧酸包括聚丙烯酸、丙烯酸/马来酸的共聚物、丙烯酸/丙烯酰胺的共聚物、聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸、丙烯酸/2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸、甲基丙烯酸
‑
甲基丙烯磺酸钠
...

【专利技术属性】
技术研发人员：江梅，陈雨菡，
申请(专利权)人：上海聚焓能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：