專利名稱::一種船用鍋爐防腐保護(hù)膜劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種船用鍋爐防腐保護(hù)膜劑。
背景技術(shù):
:從理論上來說,蒸汽是純凈的,不會(huì)產(chǎn)生腐蝕。但在實(shí)際應(yīng)用中,蒸汽中或多或少都含有雜質(zhì),因此會(huì)對蒸汽管網(wǎng)內(nèi)壁產(chǎn)生一定的腐蝕。腐蝕不僅會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命,造成經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)腐蝕產(chǎn)物又會(huì)轉(zhuǎn)入凝結(jié)水中,污染水質(zhì),從而加劇了受熱面上的結(jié)垢,結(jié)垢又促進(jìn)了垢下腐蝕,造成腐蝕和結(jié)垢的惡性循環(huán)。針對蒸汽管網(wǎng)的腐蝕,若不采取適當(dāng)?shù)姆栏胧┗蚍栏g措施不當(dāng),都會(huì)造成設(shè)備的銹蝕損壞。對于船用蒸汽管網(wǎng)來說,若蒸氣管網(wǎng)腐蝕穿孔,船可能會(huì)失去動(dòng)力,這對遠(yuǎn)洋船只可能會(huì)是致命的,對安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成很大的影響。要嚴(yán)格控制蒸汽管網(wǎng)的腐蝕,則必須要嚴(yán)格控制船用鍋爐給水的水質(zhì)。這是防止船用鍋爐及其附屬水相、汽相系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕和積鹽的必要措施,是確保蒸汽質(zhì)量,汽輪機(jī)安全運(yùn)行的保證,還可以減少船用鍋爐鍋水的排污損失,節(jié)約運(yùn)行成本。但是僅僅控制船用鍋爐給水的水質(zhì)是不夠的,還必須在蒸汽管網(wǎng)上做文章。因此研制高效、環(huán)保、操作方便的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑成為目前船用鍋爐防腐的熱點(diǎn)。近年來,國內(nèi)研究應(yīng)用較多的是一種十八胺停運(yùn)保護(hù)方法,該方法是在機(jī)組停運(yùn)時(shí)向熱力系統(tǒng)添加十八胺,十八胺是一種長碳鏈脂肪族胺,它一端有親水基團(tuán),一端有疏水的大分子結(jié)構(gòu),此類物質(zhì)加入熱力系統(tǒng)后,在一定條件下它們會(huì)在金屬表面形成十八胺薄膜,這層膜能將水和金屬隔離,在機(jī)組停運(yùn)后,防止大氣中氧和二氧化碳、空氣中水與金屬接觸,從而起到保護(hù)作用。目前國內(nèi)液態(tài)十八胺產(chǎn)品基本上以十八胺-水的乳濁液為主,此產(chǎn)品不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)分層結(jié)塊的現(xiàn)象,保存時(shí)間較短。且目前國類研究、應(yīng)用十八胺停用保護(hù)技術(shù)也主要用于電力系統(tǒng)部分熱力設(shè)備,基礎(chǔ)研究做得很少。雖然有些實(shí)驗(yàn)取得了良好的效果,但是很多工藝尚不完善,還未達(dá)到最佳的狀態(tài),有些技術(shù)問題沒有得到很好的解決[杜成崗,王文峰。純十八胺停用保護(hù)技術(shù)在十里泉發(fā)電廠的應(yīng)用,山東電力技術(shù),2003第4期(總第132期)]。也有部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明正十八胺水溶性較差,汽、液相均衡成膜和抗局部腐蝕方面效果不甚理想[張忠義,張衛(wèi)娣,祈利明。正十八胺乳濁液在熱力設(shè)備停用保護(hù)上的應(yīng)用,內(nèi)蒙古電力技術(shù),2005年第23巻第3期]。目前,在運(yùn)行條件和停運(yùn)條件下均可使用的應(yīng)用于船用鍋爐內(nèi)的防腐保護(hù)膜劑還未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服上述現(xiàn)有的十八胺-水的乳濁液產(chǎn)品穩(wěn)定性差,易分層結(jié)塊,保存時(shí)間短,防腐蝕效果不佳的缺陷,而提供一種新型的船用鍋爐防腐保護(hù)膜劑。本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其含有十八垸基胺、乳化劑、穩(wěn)定劑、除氧劑和水。其中,所述的十八烷基胺的含量較佳的為質(zhì)量百分比115%;所述的乳化劑的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.0010.2%;所述的穩(wěn)定劑的含量較佳的為質(zhì)量百分比15%;所述的除氧劑的含量較佳的為質(zhì)量百分比0.0010.1%;所述的水的含量較佳的為質(zhì)量百分比80~95%。其中,所述的十八垸基胺也稱為十八胺,為白色蠟狀固體結(jié)晶,難溶于水,4當(dāng)溫度大于75。C時(shí)可與水形成乳濁液,易溶于氯仿,溶于乙醇、醋酸和乙醚等有機(jī)溶劑。在溫度超過35(TC,無空氣條件下,十八胺可分解形成無害的碳?xì)浠衔锖蜕倭堪?。十八胺為有機(jī)膜胺,為一端有親水基團(tuán)、另一端有疏水基團(tuán)的大分子結(jié)構(gòu),是一種吸附型的金屬緩蝕劑,加入熱力系統(tǒng)后,在高溫下氣化,隨蒸汽進(jìn)入船用鍋爐、蒸汽管網(wǎng)、汽輪機(jī)及整個(gè)熱力系統(tǒng),極性基被金屬吸附,非極性基在溶液中定向排列,將流通介質(zhì)與金屬表面分開,在金屬表面形成一單分子層或多分子層的憎水性保護(hù)膜,將金屬與腐蝕物質(zhì)隔離開來,從而防止腐蝕。且實(shí)驗(yàn)證明生成的膜在蒸汽側(cè)表現(xiàn)清晰,蒸汽管網(wǎng)得到了很好的保護(hù)。其中,所述的乳化劑較佳的為烷基磺酸鈉、烷基磺酸胺、烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸胺、二丁基萘磺酸鈉、丁二酸二辛酯磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚以及蓖麻油磺酸鈉中的一種,優(yōu)選辛基酚聚氧乙烯醚(商品名OP-IO,分子量646)。本發(fā)明使用乳化劑使十八胺在去離子水中分散均勻,克服了十八胺難溶于水的問題,避免了十八胺成膜過程中的阻結(jié)問題。其中,所述的穩(wěn)定劑較佳的選自仲辛醇和/或乙醇胺。本發(fā)明使用的穩(wěn)定劑可以使十八胺在爐內(nèi)快速、均勻、有效的成膜,且可以提高十八胺的穩(wěn)定性,延長十八胺的保存時(shí)間。其中,所述的除氧劑較佳的為甲基乙基酮肟、二甲基酮肟、異抗壞血酸、碳酰肼和二乙基羥胺中的一種或幾種。本發(fā)明使用的除氧劑既具有良好的除氧能力,又有鈍化金屬的能力,且既無毒或低毒又使用方便。其中,所述的水為去離子水。將上述成分簡單均勻混合,加溫至55。C9(TC,攪拌5~120分鐘即可制得本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑。使用方便,使用時(shí)無需增添其它輔助乳化設(shè)施,只要按計(jì)量倒入熱力設(shè)備原有的加藥系統(tǒng)即可。本發(fā)明所用試劑及原料均市售可得。5本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑既保持了十八胺的特性,又解決了十八胺難溶于水的問題。施用本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑后,可在爐內(nèi)產(chǎn)生疏水性單分子吸附膜,隔絕爐內(nèi)水、汽與鋼基體的接觸,減緩船用鍋爐本體及給水、冷凝水系統(tǒng)以及其它水系統(tǒng)的內(nèi)環(huán)境腐蝕。本發(fā)明不但可以保護(hù)船用鍋爐,也可以保護(hù)汽輪機(jī)。本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)采用乳化劑形成水乳液,使十八胺分散均勻,避免十八胺成膜過程中的阻結(jié)。(2)穩(wěn)定性高,保存時(shí)間長。(3)能形成完整的表面吸附疏水性膜,金屬表面水接觸角大于120度。(4)爐內(nèi)液相、氣相一并成膜,成膜后不必排空爐水,船用鍋爐啟動(dòng)快。(5)船用鍋爐正常運(yùn)行后,藥劑殘留成分分解經(jīng)除氧器排出,無殘留。(6)尚未發(fā)現(xiàn)十八胺用于船用鍋爐防腐保護(hù)產(chǎn)生的毒副作用,實(shí)施全過程沒有污染物外排,安全環(huán)保。(7)用于船用鍋爐時(shí),在運(yùn)行條件和停用條件下均可使用。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下述實(shí)施例中的各組分均是常規(guī)市售產(chǎn)品。實(shí)施例1~10下表給出了本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑實(shí)施例1~10,先將十八胺粉碎,置于容器中,加入水,邊加邊攪拌,并加入乳化劑、穩(wěn)定劑和除氧劑,加溫并保持在一定的溫度(溫度、時(shí)間為溫度55t:卯r、時(shí)間5min120min)進(jìn)行攪拌使其形成均勻的水乳液,即可制得各船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑。6本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑實(shí)施例1~10<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>效果實(shí)施例船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑1:50g(4.6922wt。/。)十八胺、1000g(93.8438wty。)去離子水、0.5g(0.0469wt°/。)烷基磺酸鈉、15g(1.4077wt%)仲辛醇和O.lg(0.0094wt%)甲基乙基酮月虧。船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑2:80g(7.319wt%)十八胺、1000g(91.491wt%)去離子水、0.8g(0.073wt%)烷基磺酸胺、6g(0.549wt%)仲辛醇、6g(0.549wt%)乙醇胺和0.2g(0.018wt%)二甲基酮肟。船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑3:100g(8.945wt。/。)十八胺、1000g(89.445wt%)去離子水、1.5g(0.134wt。/。)烷基苯磺酸鈉、8g(0.716wt。/。)仲辛醇、8g(0.716wt%)乙醇胺和0.5g(0.045wt%)異抗壞血酸。船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑4:120g(10.499wtQ/。)十八胺、lOOOg(87.489wt%)去離子水、2g(0.175wt%)辛基酚聚氧乙烯醚(分子量646)、10g(0.875wt%)仲辛醇、log(0.875wt%)乙醇胺和lg(0.087wt%)碳酰肼。制備方法先將十八胺粉碎,置于容器中,加入水,邊加邊攪拌,并加入乳化劑、穩(wěn)定劑和除氧劑,加溫并保持在一定的溫度(溫度、時(shí)間為溫度55""C~90°C、時(shí)間5min120min)進(jìn)行攪拌使其形成均勻的水乳液,即可制得各船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑。在某船用鍋爐內(nèi)采用上述船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑14進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)洗爐采用通輔爐蒸汽的方法,吹洗除去爐的油污。吹洗完畢后要求爐內(nèi)完全沒有油污;(2)煮爐采用加入磷酸三鈉的方法進(jìn)行煮爐,除去爐內(nèi)水垢,要求爐內(nèi)結(jié)構(gòu)物盡可能少,內(nèi)表面清潔;(3)成膜從加藥泵往經(jīng)濟(jì)器的給水管中注入船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑的水劑,聯(lián)動(dòng)保溫4-5小時(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑1234接觸角/度107.0115.8118.4132.0說明(1)由于樣品表面狀況存在差異,以上數(shù)據(jù)均為大量測試數(shù)據(jù)的平均值。(2)潤濕性能評價(jià)接觸角等于0度,完全潤濕;接觸角在0~90度之間,粘附潤濕;接觸角在90180度之間,基本不潤濕;\接觸角等于180度,完全不潤濕。此外,實(shí)施例1~4配制好后,放置三個(gè)月,溶液仍然呈乳化狀態(tài),沒有出現(xiàn)分層的現(xiàn)象,說明本發(fā)明的的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑穩(wěn)定性高,保存時(shí)間長。權(quán)利要求1、一種船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于含有十八烷基胺、乳化劑、穩(wěn)定劑、除氧劑和水。2、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的十八烷基胺的含量為質(zhì)量百分比115%。3、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的乳化劑的含量為質(zhì)量百分比0.0010.2%。4、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的穩(wěn)定劑的含量為質(zhì)量百分比1~5%。5、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的除氧劑的含量為質(zhì)量百分比0.001~0.1%。6、如權(quán)利要求1所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑「其特征在于所述的水的含量為質(zhì)量百分比80~95%。7、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的的乳化劑為烷基磺酸鈉、垸基磺酸胺、垸基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸胺、二丁基萘磺酸鈉、丁二酸二辛酯磺酸鈉、辛基酚聚氧乙烯醚以及蓖麻油磺酸鈉中的一種或幾種。8、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的穩(wěn)定劑為仲辛醇和/或乙醇胺。9、如權(quán)利要求l所述的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其特征在于所述的除氧劑為甲基乙基酮肟、二甲基酮肟、異抗壞血酸、碳酰肼和二乙基羥胺中的一種或幾種。全文摘要本發(fā)明公開了一種船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑,其含有十八烷基胺、乳化劑、穩(wěn)定劑、除氧劑和水。本發(fā)明的船用鍋爐內(nèi)防腐保護(hù)膜劑防腐效果好,穩(wěn)定性高,保存時(shí)間長,安全環(huán)保;用于船用鍋爐時(shí),在運(yùn)行條件和停用條件下均可使用。文檔編號C23F11/10GK101498001SQ20081003319公開日2009年8月5日申請日期2008年1月29日優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日發(fā)明者尹小梅,煒王,王武靈,馬青華申請人:上海洗霸科技有限公司