水溶性缓蚀防腐剂及其制备方法.pdf

本发明提供了一种用于催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷器的水溶性缓蚀防腐剂，该缓蚀防腐剂是由聚丙烯酸钠(88～98％)、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯(1～10％)、六亚甲基四胺(1～2％)复合而成。本发明的该缓蚀防腐剂，在300万吨催化裂化装置分馏塔顶的湿式空冷系统使用，使其腐蚀速率低于国标0.125mm/年以下，优于国内外同类产品，能够满足300万吨催化裂化装置分馏塔顶的湿式空冷系统需要，达到防腐要求。

1、  一种水溶性缓蚀防腐剂，是由以下重量百分比的原料复合而成：
聚丙烯酸钠：88～98％，聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯：1～10％，六亚甲基四胺：1～2％。

2、  如权利要求1所述的水溶性缓蚀防腐剂，其特征在于：所述聚丙烯酸钠的相对分子量为1500～2000。

3、  如权利要求1所述的水溶性缓蚀防腐剂，其特征在于：所述聚丙烯酸所述聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯的相对分子量为3000～4000。

4、  如权利要求1或2所述的水溶性缓蚀防腐剂，其特征在于：所述聚丙烯酸所述六亚甲基四胺的分子式C₆H₁₂N₄。

5、  如权利要求1所述的水溶性缓蚀防腐剂的制备方法，是将上述配方量的聚丙烯酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯及六亚甲基四胺以机械掺混的方式混合均匀即得。

水溶性缓蚀防腐剂及其制备方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种水溶性防腐剂，尤其涉及一种以聚丙烯酸钠、聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯为主要组分的缓蚀防腐剂，主要用于催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷系统的防腐剂。
背景技术
兰州石化公司炼油厂300万吨/年催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷系统投入使用15个月之后，湿式空冷器存在严重的结垢及腐蚀问题，使得湿式空冷进口温度较高(98℃)，背水面基本被污垢堵死，被冷介质的出口温度由刚开始时的35℃升高到57℃，迫使分馏塔顶超温而被迫降量，使给300万吨/年催化裂化装置的安全生产带来了一定的困难，对此，兰州石化公司研究院经过调查研究，研制出RP-12防腐剂，经工业试验表明，防垢防腐效果明显，可以使兰州石化公司炼油厂300万吨/年催化裂化装置湿式空冷器的腐蚀速率降低于国标0.125mm/年以下。
目前，国内应用的防腐剂种类较多，空冷系统中普遍使用的主要有WY-2防腐剂、SB-101防腐剂等，但是这些防腐剂的缓蚀率较低，不能完全满足催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷系统腐蚀防护的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷器的水溶性缓蚀防腐剂。
本发明的水溶性缓蚀防腐剂是由以下重量百分比的原料复合而成：
聚丙烯酸钠：88～98％，聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯：1～10％，六亚甲基四胺：1～2％。
其中聚丙烯酸钠的相对分子量为1500～2000；聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯的相对分子量为3000～4000，所述六亚甲基四胺的分子式C₆H₁₂N₄。
作用机理：本发明的防腐剂由极性基团和非极性基团组成，在快速成膜剂的作用下，以N原子为中心的极性基团吸附在金属表面，改变了金属和溶液界面的双电层结构，提高了金属离子化的活化能；而非极性基团远离金属表面作定向排布，形成了一层疏水膜层，成为腐蚀介质与金属间的屏障，使腐蚀过程得到抑制。
本发明的缓蚀防腐剂与现有技术相比具有以下优点：
1、具有良好的分散碳酸钙和氢氧化铁的能力。
2、属于磷酸酯型高效缓蚀剂，对碳钢、钢、铝均有缓蚀性能。
3、本发明高效防腐剂，能在金属表面形成致密的保护膜，可以把腐蚀介质和金属表面隔开，从而达到防腐的目的。
4、本发明的该缓蚀防腐剂，在300万吨催化裂化装置分馏塔顶的湿式空冷系统使用，使其腐蚀速率低于国标0.125mm/年以下，优于国内外同类产品，能够满足300万吨催化裂化装置分馏塔顶的湿式空冷系统需要，达到防腐要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例详细说明发明水溶性缓蚀防腐剂的制备及防腐效果。
实验按照HG/T 2159-1991《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》实验试片实验后的清除按照GB/T 16545-1996《金属和合金的腐蚀、腐蚀试样上腐蚀产物的清除》进行。
实施例1：将重量90％的聚丙烯酸钠(相对分子量为1500～2000)和8％的聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯(相对分子量为3000～4000)以及2％的六亚甲基四胺(C₆H₁₂N₄)，用机械掺混的方式直接混合均匀，得本发明的防腐剂RP-12(A)。实验条件：转速为45转/分、80℃恒温72小时。
表-1防腐剂试验

从表1可以看出：防腐剂RP-12(A)在浓度为10～70mg/L的范围内均表现出较低的腐蚀速度，腐蚀速度小于国标0.125mm/a的标准，能满足催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷器循环水处理的防腐需要。
实施例2：将重量94％的聚丙烯酸钠(相对分子量为1500～2000)和5％的聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯(相对分子量为3000～4000)以及1％的六亚甲基四胺(C₆H₁₂N₄)，得本发明的防腐剂RP-12(B)。实验条件：转速为45转/分、80℃恒温72小时。防腐剂RP-12(B)缓蚀率见表2。
表-2防腐剂试验

从表2可以看出：防腐剂RP-12(B)在浓度为30～70mg/L的范围内均表现出较低的腐蚀速度，腐蚀速度小于国标0.125mm/a的标准，能满足催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷器循环水处理的防腐需要。
实施例3：将重量84％的聚丙烯酸钠(相对分子量为1500～2000)和15％的聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯(相对分子量为3000～4000)以及1％的六亚甲基四胺(C₆H₁₂N₄)采用机械掺混的方式直接混合均匀，得本发明的防腐剂RP-12(C)。实验条件：转速为45转/分、80℃恒温72小时。防腐剂RP-12(C)缓蚀率见表3。
表-3防腐剂试验

实施例4：将重量95％的聚丙烯酸钠(相对分子量为1500～2000)和5％的聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸酯(相对分子量为3000～4000)采用机械掺混的方式直接混合均匀，得本发明的防腐剂RP-12(D)。实验条件：转速为45转/分、80℃恒温72小时。防腐剂RP-12(D)缓蚀率见表4。
表-4防腐剂试验

从表3、4可以看出：防腐剂RP-12(C)、防腐剂RP-12(D)在浓度为10～70mg/L的范围内均表现出较高的腐蚀速度，腐蚀速度大于或接近国标0.125mm/a的标准，不能满足催化裂化装置分馏塔顶湿式空冷器循环水处理的防腐需要。原因在于实施例3中聚丙烯酸钠没有达到质量百份含量标准，实施例4中聚丙烯酸钠超过质量百分含量标准。
对比例：选用碳钢试片进行腐蚀试验，采用本发明的防腐剂RP-12(A)与现有技术的缓蚀剂D、E(缓蚀剂D为国内一种防腐剂，型号为SF-121，主要成分直链咪唑啉酰胺；缓蚀剂E国外一种防腐剂，型号为WY-2，主要成分为直链咪唑啉与直链酰胺的复配物)进行对比，根据试片的腐蚀失重及腐蚀状况，计算腐蚀率，其结果如表5-7所示。
表5本发明的防腐剂A与对比的防腐剂D、E实验室评价数据

表6本发明的防腐剂A与对比的防腐剂D、E实验室评价数据

表7本发明的防腐剂A与对比的防腐剂D、E实验室评价数据

从表5～7可以看出：本发明防腐剂在浓度在30～50mg/L时在溶液中表现出了优异的缓蚀性能，腐蚀速度远远低于国标碳钢腐蚀速率0.125mg/L的标准要求，远远优于国内外同类产品。