[發明專利]一種開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910166121.6
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109913874B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 李玲杰;張彥軍;楊耀輝;張盈盈;張紅磊;王志濤;蔣林林;趙玉飛;林竹;郭繼銀;蘇碧煌
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團海洋工程有限公司;中國石油集團工程技術研究有限公司
• 主分類號: C23F11/08
• 分類號: C23F11/08;C23F11/14
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明提供了一種開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑及其制備方法和應用，緩蝕劑組分包括：5～10％單糖酸咪唑啉溶液、1～3％檸檬酸鋅、5～8％硼酸鈉、2～4％聚天冬氨酸、1～2％鎢酸鈉、4～7％鉬酸鈉、1～5％醋酸鋅、2～3％乙二胺四亞甲基磷酸、1～2％二乙烯三胺五甲叉膦酸五鈉及2～4％羥基膦酰基乙酸，余量為水；所述單糖酸咪唑啉溶液液以單糖酸和羥乙基乙二胺為原料，先對羥乙基乙二胺進行環氧化處理，后經?；h化合成。該開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑在高含氧的開放式循環水冷卻水系統中對管道和設備有良好的防腐效果，添加量0.5％且溫度不超過80℃，緩蝕效率≥95％，腐蝕速率≤0.05mm/a，物理性能滿足標準Q/SYTZ0178?2012《污水緩蝕劑技術要求及試驗法》要求。

技術領域

本發明屬于金屬防腐蝕材料技術領域，具體涉及一種開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑及其制備方法和應用，主要解決在高含氧開放式循環水冷卻水系統中管道和設備的防腐問題。

背景技術

開放式循環冷卻水系統包括冷卻塔、開放式蓄水池、循環管線、水泵等部分。開放式循環冷卻水系統在工作過程中，換熱過程中噴淋水直接與空氣接觸，開放式蓄水池中的儲存水曝露在空氣環境中，噴淋過程使得循環水中溶解了較多的O₂，開放式循環冷卻水系統的設備和管線為碳鋼材質，循環水對碳鋼具有非常強的腐蝕性，高含氧對開放式循環冷卻水系統的腐蝕問題日益顯現。

在腐蝕防護中使用緩蝕劑是一種重要防腐手段，緩蝕劑可以在碳鋼表面吸附成膜，阻止腐蝕介質接觸金屬材料表面，達到緩解腐蝕的目的。但在高含氧的情況下，現有的緩蝕劑產品緩蝕效果有限，如何針對高含氧腐蝕環境開發新的緩蝕劑成為有待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，針對現有技術的不足，本發明提供了一種開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑，其特定的組成及配比，可滿足高含氧的開放式循環冷卻水系統中管道和設備的防腐要求。

進一步的，本發明還提供了一種開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑的制備方法及應用，由該方法制成的緩蝕劑對高含氧開放式循環冷卻水系統中的管道和設備具有良好的防腐蝕效果。

本發明第一方面提供了一種開放式高含氧循環冷卻水緩蝕劑，組分包括：以質量百分比計，5～10%單糖酸咪唑啉溶液、1～3%檸檬酸鋅、5～8%硼酸鈉、2～4%聚天冬氨酸、1～2%鎢酸鈉、4～7%鉬酸鈉、1～5%醋酸鋅、2～3%乙二胺四亞甲基磷酸、1～2%二乙烯三胺五甲叉膦酸五鈉及2～4%羥基膦酰基乙酸，余量為水；

所述單糖酸咪唑啉溶液的有效組份包括：；

其中，R¹為(CHOH)mCH₂OH；m=3、4或5；

R²為碳原子數為2~8的連有羥基的醚鏈。

在上述緩蝕劑體系中，加入了單糖酸基團，在咪唑啉上引入大量極性較強的羥基基團，顯著提高了咪唑啉衍生物的吸附能力，增強成膜能力，進一步與特定的鈍化劑、成膜劑等助劑混合復配，有機成分形成吸附膜，無機成分形成鈍化膜、沉淀膜，二者共同作用，有機吸附膜、無機膜可互相促進，互相補充，從而不斷修復緩蝕劑膜局部缺陷，提高緩蝕劑膜覆蓋率，實現緩蝕效果最大化，各組分之間協同互補從而獲得緩蝕效果優良的高含氧循環冷卻水緩蝕劑。

優選的，所述單糖酸咪唑啉溶液為葡萄糖酸咪唑啉溶液，所述葡萄糖酸咪唑啉溶液的有效組份包括：；

其中，R¹為

R²為-(CH₂)_xO(CH₂)_yOH， x和y均為整數，2≤x+y≤8。

更加優選的，R²為-CH₂CH₂OCH₂CH₂OH。