【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属防护领域，具体涉及一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法。
技术介绍
1、金属是极为重要的基础工业材料，千百年来发挥着不可或缺的作用，持续支撑着各行各业的发展与进步。迄今，金属已在冶金矿业、石油化工、电力能源、储存运输、机电装备、建筑安防、海洋船舶等领域有着广泛而重要的应用。但是，大部分金属都具有较差的热力学稳定性，极易与空气中的氧气、水，以及所接触介质中潜在的化学物质发生腐蚀反应。腐蚀不仅会劣化金属的理化性能、降低相关设备的功能性和耐用性，而且还易带来安全隐患、引发次生灾害，造成严重的经济损失和人员伤亡。
2、金属酸性腐蚀是极为常见且破坏力较大的工业腐蚀，特别是含硫介质的金属腐蚀因波及面广而备受关注。例如，在天然气开采与运输的管线、火力发电厂燃煤锅炉、冶金采矿炉罐、石油化工原油运输管道等金属部件内大多都含有硫元素或硫化物。这些含硫物质经复杂的工作环境作用,极易衍化为h2s、hs-、h2so4等酸性腐蚀粒子，以及腐蚀性微生物硫酸盐还原菌等，会加速、加重金属部件的腐蚀，造成相关设备受损，使生产中断、甚至引发安全事故，带来难以估量的损失。故而，抑制金属酸性腐蚀，一直以来都是重中之重，特别是在含硫工业中。
3、抑制金属腐蚀的方法主要有：选用耐腐蚀材料、阳极保护法、防腐涂层法、添加缓蚀剂法等。在很多场合，添加缓蚀剂是金属在含硫介质的酸性腐蚀防护的不二之选。所谓缓蚀剂是一种以少量浓度加入腐蚀介质中，防止或延缓腐蚀介质腐蚀金属的化学物质或混合物。依据化学成分，常将缓蚀剂分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。前者
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，该方法基于氨基酸-二醛复合协效缓蚀体系，先对金属表面作常温钝化处理，再将之应用于添加有复合缓蚀剂的强酸性含硫腐蚀介质，有效实现了苛刻条件下的金属防腐，具有工艺简单、条件温和、适用于含硫工业的绿色防腐应用等特点。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，包括以下步骤：1)用钝化用水溶液将金属表面充分钝化；2)在含硫介质中添加复合缓蚀剂；3)将金属置于含硫介质中；所述钝化用水溶液由二醛、苯丙氨酸类物质、含硫化合物和水混合而成，所述复合缓蚀剂由二醛、氨基酸类物质混合而成。
4、进一步的，所述钝化用水溶液的制备方法如下：按重量份计，将1.667～11.991份苯丙氨酸类物质、3份二醛、0.003～10份含硫化合物和50～150份水于室温下机械混合均匀，制得钝化用水溶液。
5、进一步的，将金属表面充分钝化是指将金属浸泡于钝化用水溶液，在5～45℃下反应钝化4～30h。
6、进一步的，所述苯丙氨酸类物质为l-苯丙氨酸、d-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-l-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-d-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-n-甲基-l-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-n-甲基-d-苯丙氨酸、l-苯丙氨酸苄酯盐酸盐、d-苯丙氨酸苄酯盐酸盐、l-苯丙氨酸乙酯盐酸盐、d-苯丙氨酸乙酯盐酸盐、l-高苯丙氨酸乙酯盐酸盐、l-苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐、d-苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐、d-高苯丙氨酸乙酯盐酸盐、l-高苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐、d-高苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐中的一种或一种以上的混合物。
7、进一步的，所述二醛是指质量浓度为30～60％的乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛的水溶液中的一种或一种以上的的混合物。
8、进一步的，所述的氨基酸类物质是指氨基酸、氨基酸衍生物、氨基酸聚合物、氨基酸衍生物化合而成的聚合物中的的一种或一种以上的混合物。
9、进一步的，所述复合缓蚀剂中，氨基酸类物质和二醛的质量比为0.6:1～4:1，并且复合缓蚀剂在含硫介质中的总质量浓度为0.05～0.3％。
10、所述含硫介质是指既含有硫酸分子又含有其它含硫化合物的介质，所述其它含硫化合物是指硫化钠、硫化铵、硫脲、5-巯基-1,2,3-三氮唑单钠盐、2-巯基吡啶-1-氧化钠盐、3-巯基丙酸、(s)-2-氨基-3-巯基丙酸盐酸盐水合物、2-巯基-4-甲基嘧啶盐酸盐、3-(苯并噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠、2-氨基苯并噻唑盐酸盐、4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶水合物、5-氨基-2-巯基苯并咪唑、双(3-巯基丙酸)乙二酯、巯基乙酸钙盐三水合物、硫代苹果酸中的一种或或一种以上的混合物。
11、进一步的，所述含硫介质中硫酸分子的摩尔浓度为0.5～2mol/l，其它含硫化合物的总质量浓度为0.0001～0.1％。
12、本专利技术采用以上技术方案，其显著的优势在于：(1)本专利技术以氨基酸类物质为主缓蚀剂，以二醛为协效缓蚀剂，水为介质，可有效避免传统方法存在的采用毒害有机缓蚀剂、低用量缓蚀效果欠佳、有机溶剂挥发污染等不足，并且作为协效缓蚀剂的二醛还可发挥潜在的抗菌剂功能。(2)本专利技术方法能大大提高金属(如碳钢)在含硫介质中的酸性防腐性能，使其腐蚀速率最大可降低271.83倍。(3)本专利技术方法能显著弱化升温加速腐蚀的影响，使金属(如碳钢)在27～47℃含硫介质中的腐蚀速率仅为未经本专利技术方法处理腐蚀速率的2.15～8.51％。
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1.一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于：先用钝化用水溶液将金属表面充分钝化，并在含硫介质中添加复合缓蚀剂，再将金属置于含硫介质中；所述钝化用水溶液由二醛、苯丙氨酸类物质、含硫化合物和水混合而成，所述复合缓蚀剂由二醛、氨基酸类物质混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述钝化用水溶液的制备方法如下：按重量份计，将1.667~11.991份苯丙氨酸类物质、3份二醛、0.003~10份含硫化合物和50~150份水于室温下机械混合均匀，制得钝化用水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，将金属表面充分钝化是指将金属浸泡于钝化用水溶液，在5~45℃下反应钝化4~30h。
4.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述苯丙氨酸类物质为L-苯丙氨酸、D-苯丙氨酸、N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸、N-叔丁氧羰基-D-苯丙氨酸、N-叔丁氧羰基-N-甲基-L-苯丙氨酸、N-叔丁氧羰基-N-甲基-D-苯丙氨酸、L-苯丙氨酸苄酯盐酸盐、
5.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述二醛是指质量浓度为30~60%的乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛的水溶液中的一种或一种以上的的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述的氨基酸类物质是指氨基酸、氨基酸衍生物、氨基酸聚合物、氨基酸衍生物化合而成的聚合物中的的一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述复合缓蚀剂中，氨基酸类物质和二醛的质量比为0.6:1~4:1。
8.根据权利要求7所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述复合缓蚀剂在含硫介质中的总质量浓度为0.05~0.3%。
9.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述含硫介质是指含有硫酸分子和其它含硫化合物的介质，所述其它含硫化合物是指硫化钠、硫化铵、硫脲、5-巯基-1,2,3-三氮唑单钠盐、2-巯基吡啶-1-氧化钠盐、3-巯基丙酸、(S)-2-氨基-3-巯基丙酸盐酸盐水合物、2-巯基-4-甲基嘧啶盐酸盐、3-(苯并噻唑-2-巯基)丙烷磺酸钠、2-氨基苯并噻唑盐酸盐、4-氨基-6-羟基-2-巯基嘧啶水合物、5-氨基-2-巯基苯并咪唑、双(3-巯基丙酸)乙二酯、巯基乙酸钙盐三水合物、硫代苹果酸中的一种或或一种以上的混合物。
10. 根据权利要求9所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述含硫介质中硫酸分子的摩尔浓度为0.5~2mol/L，其它含硫化合物的总质量浓度为0.0001~0.1 %。
...【技术特征摘要】
1.一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于：先用钝化用水溶液将金属表面充分钝化，并在含硫介质中添加复合缓蚀剂，再将金属置于含硫介质中；所述钝化用水溶液由二醛、苯丙氨酸类物质、含硫化合物和水混合而成，所述复合缓蚀剂由二醛、氨基酸类物质混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述钝化用水溶液的制备方法如下：按重量份计，将1.667~11.991份苯丙氨酸类物质、3份二醛、0.003~10份含硫化合物和50~150份水于室温下机械混合均匀，制得钝化用水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，将金属表面充分钝化是指将金属浸泡于钝化用水溶液，在5~45℃下反应钝化4~30h。
4.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述苯丙氨酸类物质为l-苯丙氨酸、d-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-l-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-d-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-n-甲基-l-苯丙氨酸、n-叔丁氧羰基-n-甲基-d-苯丙氨酸、l-苯丙氨酸苄酯盐酸盐、d-苯丙氨酸苄酯盐酸盐、l-苯丙氨酸乙酯盐酸盐、d-苯丙氨酸乙酯盐酸盐、l-高苯丙氨酸乙酯盐酸盐、l-苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐、d-苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐、d-高苯丙氨酸乙酯盐酸盐、l-高苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐、d-高苯丙氨酸叔丁酯盐酸盐中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种抑制含硫介质中金属腐蚀的缓蚀方法，其特征在于，所述二醛是指质量浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：王仕钊，陈荣国，蒋晓瑜，林琅，丁翠翠，翁仁贵，陈艺兰，龚凌诸，余根鼎，张志刚，
申请(专利权)人：福建理工大学，
类型：发明
国别省市：
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