[發(fā)明專利]一種適用于氨法脫硫制硫酸銨系統(tǒng)中碳鋼腐蝕的緩蝕劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310150090.8
• 申請(qǐng)日: 2013-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN103225081A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖揚(yáng);唐和清;莫亞平;楊慧;湯靜芳;孫慶星;蔣國(guó)波;姚敢英;孫志良;張紅偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類號(hào): C23F11/14
• 分類號(hào): C23F11/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒;喬宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于氨法脫硫制硫酸銨系統(tǒng)中碳鋼腐蝕的緩蝕劑。

技術(shù)背景

氨法脫硫是以一定濃度的氨水為脫硫劑，以脫除煙氣中的二氧化硫生成亞硫酸銨，再用空氣氧化成硫酸銨副產(chǎn)品，達(dá)到煙氣脫硫的目的。因此，在脫硫制硫銨系統(tǒng)的溶液中，硫酸鹽濃度很高，可達(dá)幾十萬(wàn)個(gè)ppm，加之溶液pH值介于4-6之間，為弱酸性，溫度在40℃左右，腐蝕問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重。劉月生等系統(tǒng)分析了氨法脫硫系統(tǒng)中設(shè)備的腐蝕機(jī)理及各腐蝕區(qū)域可能的腐蝕介質(zhì)和腐蝕特點(diǎn)，指出系統(tǒng)溶液pH偏低，在此低pH條件下碳鋼的硫酸銨腐蝕是防腐的重點(diǎn)(《中國(guó)電力教育》2005，(S2)：1-3)。趙文愷等發(fā)現(xiàn)在硫酸銨生產(chǎn)中設(shè)備、管道出現(xiàn)腐蝕泄漏問(wèn)題，指出不銹鋼的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，其中晶間腐蝕和孔蝕傾向嚴(yán)重(《設(shè)備管理與維修》2010，(9)：41-43)。

目前，針對(duì)碳鋼在氨法脫硫制硫銨系統(tǒng)中的腐蝕問(wèn)題，主要是通過(guò)對(duì)設(shè)備加設(shè)防腐襯里和涂敷防腐層來(lái)防護(hù)腐蝕。應(yīng)用的襯里或防腐層材料主要有玻璃鱗片樹脂、丁基橡膠和合金鋼。作為防腐涂料，玻璃鱗片樹脂和丁基橡膠具有良好的抗?jié)B透性、較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，在氨法脫硫技術(shù)上被廣泛應(yīng)用。但其有限的耐溶劑能力和耐堿能力使得其使用受到一定的限制。另外，玻璃鱗片樹脂對(duì)施工要求嚴(yán)格。由于施工不當(dāng)造成的防腐蝕層存在針孔和鼓包，進(jìn)而引發(fā)防腐蝕層穿孔的例子屢見(jiàn)不鮮(《腐蝕與防護(hù)》2010，31(8)：654-656)。與非金屬襯里的復(fù)合材料相比，鎳合金在內(nèi)應(yīng)力、抗介質(zhì)的滲透及施工質(zhì)量的保證上有優(yōu)勢(shì)，但耐蝕性不如橡膠和鱗片涂料，且價(jià)格十分昂貴(《腐蝕與防護(hù)》2005，26(12)：530-533)。綜上所述，加護(hù)防護(hù)層的方法投資費(fèi)用相對(duì)較高，對(duì)施工要求嚴(yán)格，防腐材料的施工工藝對(duì)防腐材料的壽命和性能等都有很大的影響，維修周期在10～15年之間。

緩蝕劑防護(hù)工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)，在金屬防護(hù)工程中占有重要的地位，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。費(fèi)爾南德·維卡曼(公開號(hào)CN1558940A)公開了一種防止氯化銨和硫酸銨引起的污垢和腐蝕的方法，指出膽堿或其衍生物可將氯化銨產(chǎn)生的腐蝕降低至1.27毫米/年，并且可以完全抑制污垢的產(chǎn)生。

然而，目前并沒(méi)有適合于氨法脫硫制硫酸銨系統(tǒng)中的碳鋼腐蝕的緩蝕劑的公開報(bào)道。因此，開發(fā)一種適合于氨法脫硫制硫酸銨系統(tǒng)中的碳鋼腐蝕的緩蝕劑，以為氨法脫硫設(shè)備增設(shè)二次保護(hù)，延長(zhǎng)停機(jī)維修的周期，有利于推動(dòng)氨法脫硫工藝的廣泛應(yīng)用，在工業(yè)和廢氣治理方面具有十分重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種緩蝕性能高的適合于氨法脫硫制硫酸銨系統(tǒng)中碳鋼腐蝕的緩蝕劑。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種抑制碳鋼在氨法脫硫制硫酸銨系統(tǒng)中腐蝕的緩蝕劑，其特征在于，它由硫脲衍生物、有機(jī)胺和咪唑啉季銨鹽組成，其中各組分的含量按重量百分比為：硫脲衍生物20％～80％；有機(jī)胺10％～50％；咪唑啉季銨鹽5％～40％；

所述的硫脲衍生物選自苯基硫脲、二苯基硫脲、氨基硫脲和丙烯基硫脲中的一種；

所述的有機(jī)胺選自聚丙烯酰胺、十二胺、十六胺和十八胺中的一種；

所述的咪唑啉季銨鹽的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

其中，R為苯基、C2-C11直鏈烷基、CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇或CH₃(CH₂)₉CH＝CH(CH₂)₇；n取值為2、3或4。

按上述方案，所述各組分的含量按重量百分比計(jì)優(yōu)選為：硫脲衍生物65％～75％；有機(jī)胺15％～25％；咪唑啉季銨鹽5％～15％。