專利名稱：用于工業(yè)設(shè)備保護的氣相緩蝕劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣相緩蝕劑及其制備方法，主要用于工業(yè)設(shè)備的防腐保護。
背景技術(shù)：
氣相緩蝕劑主要用于小型金屬制品和零部件的包裝防銹，工業(yè)設(shè)備儲運、停用和備用期間的防銹保護，鍋爐蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)運行和停用期間的防腐保護?，F(xiàn)代氣相緩蝕劑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是兩種功能性原子團以化學鍵結(jié)合。例如，二環(huán)己胺的緩蝕性能很差，二環(huán)己胺基團與亞硝酸基團以共價鍵結(jié)合而成的亞硝酸二環(huán)己胺是性能最優(yōu)異的氣相緩蝕劑之一。環(huán)己胺的緩蝕性能很差，環(huán)己胺基團與碳酸基團以共價鍵結(jié)合而成的碳酸環(huán)己胺的緩蝕性能非常好。這種結(jié)構(gòu)大大提高了二環(huán)己胺和環(huán)己胺的緩蝕性能，但卻損失了揮發(fā)性和保護半徑，揮發(fā)性和保護半徑是特定的，適用于小型金屬制品和零部件的包裝防銹，由于保護半徑小等原因不能有效保護大容量工業(yè)設(shè)備?，F(xiàn)有的適用于工業(yè)鍋爐停用保護的最好緩蝕劑是TH-901，但對結(jié)構(gòu)復雜、容量范圍變化大的化工裝備特別是成套裝置難以適用，也不適用于鍋爐蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)運行和停用期間的防腐保護?，F(xiàn)有的適用于鍋爐蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)運行防腐保護的優(yōu)良緩蝕劑仍然是中和胺(例如環(huán)己胺、嗎啉等)和膜胺(例如十八胺等)，但存在著保護膜穩(wěn)定性差，難以及時修復等問題，致使凝結(jié)水鐵含量過高，必須經(jīng)過氧化過濾除鐵、離子交換除鐵等工序才能符合回收要求。我國電廠采用聯(lián)氨為緩蝕劑，認為其效果比中和胺-膜胺好，但凝結(jié)水仍然要經(jīng)過氧化過濾除鐵、離子交換除鐵等工序才能符合回收要求。這些工藝廣大工業(yè)鍋爐房沒有條件采用，為了防止鍋爐發(fā)生鐵沉積腐蝕的危險，只好將凝結(jié)水排放，既浪費了純水資源和熱能，又造成了廢水污染和熱污染。
美國專利US 5324448 A 28 Jun 1994公布了氣相緩蝕劑與干燥劑的協(xié)同作用；日本專利P2000327867A2，2000-11-28提出氣相緩蝕劑與聚烯烴復合；中國專利CN1179348″高壓鍋爐氣相緩蝕劑的制備方法″介紹了混合型多組分氣相緩蝕劑。以上文獻均是以化學鍵結(jié)合為基礎(chǔ)增強緩蝕劑性能和保護方法的改進，仍存在保護半徑受限不可調(diào)，保護膜不夠穩(wěn)定等缺陷，不能作為通用的工業(yè)設(shè)備保護的氣相緩蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有工業(yè)設(shè)備氣相緩蝕劑保護半徑不可調(diào)，保護膜不夠穩(wěn)定，以及對結(jié)構(gòu)復雜、容量范圍變化大的化工裝備特別是成套裝置、鍋爐蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)通用性差問題。提供了一種揮發(fā)性和保護半徑足夠大且可調(diào)、通用性強的超分子型氣相緩蝕劑及其制備方法，主要技術(shù)方案本發(fā)明要點之一提供一種超分子型結(jié)構(gòu)氣相緩蝕劑，即具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物-烷基胺-揮發(fā)胺分子締合物。它由兩種以上化合物通過分子間力締合，利用分子間的結(jié)構(gòu)互補和分子識別關(guān)系，即可達到揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的目的。
其中的烷基胺可用現(xiàn)有的各種烷基胺，較好是長鏈烷基胺例如十八胺、十六胺，最好是混合胺。保護系統(tǒng)中若有銅系金屬，還應有苯并三唑。
其中的揮發(fā)胺是揮發(fā)性的中和胺，例如氨、環(huán)己胺、乙醇胺、嗎啉、二氮雜己環(huán)等，最好是嗎啉。
本發(fā)明要點之二制備超分子型結(jié)構(gòu)的氣相緩蝕劑的方法，主要步驟包括隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物的制備；烷基胺和揮發(fā)胺分子與隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物締合；其中，
鋁硅化合物的制備將一種鋁化合物，例如AlNO3、AlCl3或NaAlO2配成一定濃度的溶液，在快速攪拌下，加入堿或酸，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入一定量的硅溶膠、聚乙烯醇和混合胺，攪拌均勻，陳化一定時間后，自然干燥，然后焙燒一定時間，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物，鋁化合物與硅溶膠的摩爾比為，鋁∶硅＝20～1∶1，聚乙烯醇為鋁、硅總質(zhì)量的0.1％～1％，混合胺為鋁、硅總質(zhì)量的2％～20％。
烷基胺和揮發(fā)胺分子與鋁硅化合物締合方法將鋁硅化合物與烷基胺和揮發(fā)胺飽和氣體，在氣相條件下或液相條件下，接觸24小時以上，進行氣相或液相締合，其中，烷基胺與揮發(fā)胺的質(zhì)量比＝1～10∶10～1。
上述氣相締合方法是，首先將鋁硅化合物真空脫氣，然后在指定溫度下與烷基胺和揮發(fā)胺飽和氣體接觸一定時間進行締合，最后經(jīng)程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。真空脫氣時的壓力不超過2kPa，締合溫度控制在100℃～300℃，保溫時間不少于24h，程序降溫速度不超過1℃/min。
上述液相締合方法是，首先將烷基胺和揮發(fā)胺用表面活性劑乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物接觸一定時間進行締合，最后經(jīng)過干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑，締合溫度控制在20℃～100℃，締合時間不少于24h，干燥溫度不超過100℃。
上述鋁硅化合物的制備中，聚乙烯醇為鋁、硅總質(zhì)量的0.2％～0.5％；混合胺為鋁、硅總質(zhì)量的5％～10％。
上述鋁硅化合物的制備中，陳化時間為2～10h，焙燒溫度控制在500℃～700℃，焙燒時間控制在1～10h。
上述締合方法中，烷基胺用現(xiàn)有的各種烷基胺，較好是長鏈烷基胺例如十八胺、十六胺，最好是混合胺，保護系統(tǒng)中若有銅系金屬，還應有苯并三唑。
上述締合方法中，揮發(fā)胺是揮發(fā)性的中和胺，例如氨、環(huán)己胺、乙醇胺、嗎啉、二氮雜己環(huán)等，最好是嗎啉。
將上述氣相緩蝕劑按300g/m2以上用量引入保護對象例如化工裝備或鍋爐的蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，即可達到防止設(shè)備金屬腐蝕的目的。
發(fā)明效果與傳統(tǒng)的氣相緩蝕劑化學鍵結(jié)合不同，本發(fā)明由兩種以上化合物通過分子間力締合的超分子型結(jié)構(gòu)氣相緩蝕劑，這種緩蝕劑通過分子間的結(jié)構(gòu)互補和分子識別關(guān)系，達到揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的目的。
性能測試和應用效果觀測結(jié)果表明，本發(fā)明具有保護金屬時不需預膜、使用工藝簡單、保護作用快、保護效果好、有效保護距離大、對環(huán)境溫濕度變化不敏感、保護期長，保護膜耐久性佳、能夠保護沉積物下方的金屬表面以及脫離其蒸氣氛圍后仍具有較好緩蝕作用，特別是揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)等特點，能有效防止化工裝備儲運、停用和備用期間的腐蝕，解決了當前氣相緩蝕劑僅能夠保護嚴格密封的、干燥的、表面清潔的和保護距離不大的設(shè)備、儀器及其零部件，而對化工裝備使用性能不夠穩(wěn)定等問題；能有效防止鍋爐蒸汽和凝結(jié)水系統(tǒng)運行和停用期間的腐蝕，解決了當前氣相緩蝕劑存在的保護膜穩(wěn)定性差，難以及時修復，致使凝結(jié)水鐵含量過高等問題。
具體實施例方式本發(fā)明的超分子型結(jié)構(gòu)的氣相緩蝕劑是一種具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物-烷基胺-揮發(fā)胺分子締合物。其制備方法包括1)隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物的制備；將AlNO3、AlCl3或NaAlO2鋁化合物，配成一定濃度的溶液，在快速攪拌下，加入堿或酸，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入一定量的硅溶膠、聚乙烯醇和混合胺，攪拌均勻，聚乙烯醇為鋁、硅總質(zhì)量的0.2％～0.5％；混合胺為鋁、硅總質(zhì)量的5％～10％；陳化2～10h，在500℃～700℃溫度下焙燒，焙燒時間控制在1～10h；在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1-5℃/min的速度程序升溫到指定溫度并焙燒1～10h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。在實施上述步驟中，鋁化合物與硅溶膠的摩爾比為，鋁∶硅＝20～1∶1，聚乙烯醇為鋁、硅總質(zhì)量最好為0.1％～1％，混合胺為鋁、硅總質(zhì)量最好為2％～20％。所用混合胺為市售工業(yè)品。。
2)烷基胺和揮發(fā)胺分子與鋁硅化合物締合方法包括氣相締合法或液相締合法。
氣相締合方法首先將鋁硅化合物真空脫氣，脫氣時的壓力不超過2kPa。然后在100℃～300℃溫度下與烷基胺和揮發(fā)胺飽和氣體接觸不少于24h進行締合，烷基胺與揮發(fā)胺的質(zhì)量比＝1～10∶10～1，最后經(jīng)程序降溫直至室溫，程序降溫速度不超過1℃/min。即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
液相締合方法首先將烷基胺和揮發(fā)胺用非離子型表面活性劑乳化成乳狀水溶液，例如吐溫系列。然后與鋁硅化合物接觸一定時間進行締合，最后經(jīng)過干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。烷基胺與揮發(fā)胺的質(zhì)量比＝1～10∶10～1。締合溫度控制在20℃～100℃，締合時間不少于24h，干燥溫度不超過100℃。烷基胺用現(xiàn)有的各種烷基胺，較好是長鏈烷基胺例如十八胺、十六胺，最好是混合胺，保護系統(tǒng)中若有銅系金屬，還應有苯并三唑。揮發(fā)胺是揮發(fā)性的中和胺，例如氨、環(huán)己胺、乙醇胺、嗎啉、二氮雜己環(huán)等，最好是嗎啉。
將上述氣相緩蝕劑按300g/m2以上用量引入保護對象，例如化工裝備或鍋爐的蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，即可達到防止設(shè)備金屬腐蝕的目的。
實施例實例1在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例2在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlCl3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例3在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的NaAlO2溶液中加入一種酸例如鹽酸，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例4在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入0.05L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例5在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.1％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例6在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、1％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例7在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和2％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例8在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和20％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例9在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化2h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例10在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化10h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例11在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到500℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例12在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到700℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例13在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒1h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例14在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒10h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例15在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的十八胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例16在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的十六胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例17在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入100℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例18在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入300℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例19在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝10∶1∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例20在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將此鋁硅化合物真空脫氣至壓力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶10∶0.2)飽和蒸氣24h，按1℃/min速度程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例21在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)用一種表面活性劑例如TW-60乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物在室溫(25℃)下浸漬24h，在80℃下干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例22在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝10∶1∶0.2)用一種表面活性劑例如TW-60乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物在室溫(25℃)下浸漬24h，在80℃下干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例23在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶10∶0.2)用一種表面活性劑例如TW-60乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物在室溫(25℃)下浸漬24h，在80℃下干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例24在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)用一種表面活性劑例如TW-60乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物在20℃下浸漬24h，在80℃下干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例25在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)用一種表面活性劑例如TW-60乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物在100℃下浸漬24h，在80℃下干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例26在快速攪拌下，向1L 0.5mol/L濃度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入1L 0.5mol/L濃度的硅溶膠、0.5％(質(zhì)量)聚乙烯醇和10％混合胺，攪拌均勻，陳化7h后，在室溫下自然干燥，然后放入馬弗爐，以1℃/min的速度程序升溫到600℃并焙燒3h，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物。將混合胺、嗎啉和苯并三唑(質(zhì)量比＝1∶1∶0.2)用一種表面活性劑例如TW-60乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物載體在室溫(25℃)下浸漬24h，在100℃下干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
實例27把例1之氣相緩蝕劑放入一敞口容器中，再按300g/m2量放入停用的管式碳鋼換熱器的封頭中，然后封閉系統(tǒng)，一年后檢查，系統(tǒng)金屬表觀如初，未發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，標準20g鋼試片的腐蝕率為0.0005mm/a。
實例28把例21之氣相緩蝕劑放入一敞口容器中，再按300g/m2量放入停用的管式碳鋼換熱器的封頭中，然后封閉系統(tǒng)，一年后檢查，系統(tǒng)金屬表觀如初，未發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，標準20g鋼試片的腐蝕率為0.0002mm/a。
實例29把例1之氣相緩蝕劑放入敞口容器中，再按300g/m2量放入停用的大球罐中，然后封閉系統(tǒng)，一年后檢查，系統(tǒng)金屬表觀如初，未發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，標準20g鋼試片的腐蝕率為0.0001mm/a。
實例30把例1之氣相緩蝕劑放入敞口容器中，再按1000g/m2量放入一套停用的煉油裝置中，該裝置包括反應器、換熱器、塔器和管道等設(shè)備，碳鋼、黃銅、紫銅、不銹鋼等材料，保護兩年后檢查，沒有發(fā)現(xiàn)銹蝕。用本發(fā)明的氣相緩蝕劑防銹，僅消耗保護劑2.5噸，經(jīng)濟效益十分顯著。
實例31一鍋爐蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，由于凝結(jié)水鐵含量嚴重超標(＞5000μg/L)而不能回收，把例1之氣相緩蝕劑放入敞口容器中，再按300g/m2量接入鍋爐蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，經(jīng)一個星期運行后，凝結(jié)水鐵含量穩(wěn)定至30μg/L以下，達到了回收標準(＜300μg/L)。
實例32一鍋爐蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，由于凝結(jié)水鐵含量嚴重超標(＞3000μg/L)而不能回收，把例21之氣相緩蝕劑放入敞口容器中，再按300g/m2量接入鍋爐蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)，經(jīng)一個星期運行后，凝結(jié)水鐵含量穩(wěn)定至30μg/L以下，達到了回收標準。
權(quán)利要求
1.一種用于工業(yè)設(shè)備保護的氣相緩蝕劑，其特征在于該氣相緩蝕劑是具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物與烷基胺及揮發(fā)胺分子締合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相緩蝕劑，其特征在于所述的烷基胺是長鏈烷基胺例如十八胺、十六胺或混合胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相緩蝕劑，其特征在于所述的揮發(fā)胺是揮發(fā)性的中和胺環(huán)己胺、乙醇胺、嗎啉、二氮雜己環(huán)嗎啉。
4.一種權(quán)利要求1所述的氣相緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括隧道形孔洞結(jié)構(gòu)鋁硅化合物的制備將鋁化合物AlNO3、AlCl3或NaAlO2配成溶液，在快速攪拌下，加入堿或酸，生成絮狀沉淀，繼續(xù)攪拌，生成溶膠體系，然后向溶膠中加入硅溶膠、聚乙烯醇和混合胺，攪拌均勻，陳化后，自然干燥，經(jīng)焙燒，即得到具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物，其中，鋁化合物與硅溶膠的摩爾比為，鋁∶硅＝20～1∶1，聚乙烯醇為鋁、硅總質(zhì)量的0.1％～1％，混合胺為鋁、硅總質(zhì)量的2％～20％；烷基胺和揮發(fā)胺分子與鋁硅化合物締合將鋁硅化合物與烷基胺和揮發(fā)胺飽和氣體，在氣相條件下或液相條件下，接觸24小時以上，進行氣相或液相締合，其中，烷基胺與揮發(fā)胺的質(zhì)量比＝1～10∶10～1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣相緩蝕劑的制備方法，其特征在于，氣相締合是首先將鋁硅化合物真空脫氣，然后在100℃～300℃溫度下，與烷基胺和揮發(fā)胺飽和氣體接觸不少于24h進行締合，最后經(jīng)程序降溫直至室溫，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣相緩蝕劑的制備方法，其特征在于，液相締合是將烷基胺和揮發(fā)胺用表面活性劑乳化成乳狀水溶液，然后用鋁硅化合物接觸一定時間進行締合，最后經(jīng)過干燥，即制得揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的氣相緩蝕劑，其中，締合溫度控制在20℃～100℃，締合時間不少于24h。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣相緩蝕劑的制備方法，其特征在于，鋁硅化合物的制備中，陳化時間為2～10h，焙燒溫度控制在500℃～700℃，焙燒時間控制在1～10h。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于工業(yè)設(shè)備保護的氣相緩蝕劑及其制備方法，所提供的超分子型結(jié)構(gòu)氣相緩蝕劑，是具有不同內(nèi)徑的隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物－烷基胺－揮發(fā)胺分子締合物。它由兩種以上化合物通過分子間力締合，利用分子間的結(jié)構(gòu)互補和分子識別關(guān)系，即可達到揮發(fā)性和保護半徑可調(diào)的目的。該氣相緩蝕劑的制備方法，首先制備隧道形孔洞結(jié)構(gòu)的鋁硅化合物，然后將烷基胺和揮發(fā)胺分子與鋁硅化合物進行氣相或液相締合，得到超分子型結(jié)構(gòu)氣相緩蝕劑。
文檔編號C23F11/02GK1609275SQ200310101610
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者魏剛, 熊蓉春 申請人:北京化工大學