一种船用锅炉防腐保护膜剂

摘要

本发明公开了一种船用锅炉内防腐保护膜剂，其含有：十八烷基胺、乳化剂、稳定剂、除氧剂和水。本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂防腐效果好，稳定性高，保存时间长，安全环保；用于船用锅炉时，在运行条件和停用条件下均可使用。

权利要求

1.一种船用锅炉内防腐保护膜剂，其特征在于含有：十八烷基胺、乳化剂、稳定剂、除氧剂和水；其中，所述的十八烷基胺的含量为质量百分比1～15％；所述的乳化剂的含量为质量百分比0.001～0.2％；所述的稳定剂的含量为质量百分比1～5％；所述的除氧剂的含量为质量百分比0.001～0.1％；所述的水的含量为质量百分比80～95％；所述的乳化剂为烷基磺酸钠、烷基磺酸胺、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸胺、二丁基萘磺酸钠、丁二酸二辛酯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚以及蓖麻油磺酸钠中的一种或几种；所述的稳定剂为仲辛醇和/或乙醇胺；所述的除氧剂为甲基乙基酮肟、二甲基酮肟、异抗坏血酸、碳酰肼和二乙基羟胺中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的船用锅炉内防腐保护膜剂，其特征在于：所述的烷基苯磺酸钠为十二烷基苯磺酸钠。

说明书

一种船用锅炉防腐保护膜剂

技术领域

[0001] 本发明涉及一种船用锅炉防腐保护膜剂。

背景技术

[0002] 从理论上来说，蒸汽是纯净的，不会产生腐蚀。但在实际应用中，蒸汽中或多或少都含有杂质，因此会对蒸汽管网内壁产生一定的腐蚀。腐蚀不仅会缩短设备的使用寿命，造成经济损失，同时腐蚀产物又会转入凝结水中，污染水质，从而加剧了受热面上的结垢，结垢又促进了垢下腐蚀，造成腐蚀和结垢的恶性循环。

[0003] 针对蒸汽管网的腐蚀，若不采取适当的防腐措施或防腐蚀措施不当，都会造成设备的锈蚀损坏。对于船用蒸汽管网来说，若蒸气管网腐蚀穿孔，船可能会失去动力，这对远洋船只可能会是致命的，对安全经济运行造成很大的影响。

[0004] 要严格控制蒸汽管网的腐蚀，则必须要严格控制船用锅炉给水的水质。这是防止船用锅炉及其附属水相、汽相系统结垢、腐蚀和积盐的必要措施，是确保蒸汽质量，汽轮机安全运行的保证，还可以减少船用锅炉锅水的排污损失，节约运行成本。但是仅仅控制船用锅炉给水的水质是不够的，还必须在蒸汽管网上做文章。因此研制高效、环保、操作方便的船用锅炉内防腐保护膜剂成为目前船用锅炉防腐的热点。

[0005] 近年来，国内研究应用较多的是一种十八胺停运保护方法，该方法是在机组停运时向热力系统添加十八胺，十八胺是一种长碳链脂肪族胺，它一端有亲水基团，一端有疏水的大分子结构，此类物质加入热力系统后，在一定条件下它们会在金属表面形成十八胺薄膜，这层膜能将水和金属隔离，在机组停运后，防止大气中氧和二氧化碳、空气中水与金属接触，从而起到保护作用。目前国内液态十八胺产品基本上以十八胺-水的乳浊液为主，此产品不稳定，容易出现分层结块的现象，保存时间较短。且目前国类研究、应用十八胺停用保护技术也主要用于电力系统部分热力设备，基础研究做得很少。虽然有些实验取得了良好的效果，但是很多工艺尚不完善，还未达到最佳的状态，有些技术问题没有得到很好的解决[杜成岗，王文峰。纯十八胺停用保护技术在十里泉发电厂的应用，山东电力技术，2003第4期(总第132期)]。也有部分实验结果表明：正十八胺水溶性较差，汽、液相均衡成膜和抗局部腐蚀方面效果不甚理想[张忠义，张卫娣，祈利明。正十八胺乳浊液在热力设备停用保护上的应用，内蒙古电力技术，2005年第23卷第3期]。目前，在运行条件和停运条件下均可使用的应用于船用锅炉内的防腐保护膜剂还未见报道。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有的十八胺-水的乳浊液产品稳定性差，易分层结块，保存时间短，防腐蚀效果不佳的缺陷，而提供一种新型的船用锅炉防腐保护膜剂。

[0007] 本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂，其含有：十八烷基胺、乳化剂、稳定剂、除氧剂和水。

[0008] 其中，所述的十八烷基胺的含量较佳的为质量百分比1～15％；所述的乳化剂的含量较佳的为质量百分比0.001～0.2％；所述的稳定剂的含量较佳的为质量百分比1～5％；所述的除氧剂的含量较佳的为质量百分比0.001～0.1％；所述的水的含量较佳的为质量百分比80～95％。

[0009] 其中，所述的十八烷基胺也称为十八胺，为白色蜡状固体结晶，难溶于水，当温度大于75℃时可与水形成乳浊液，易溶于氯仿，溶于乙醇、醋酸和乙醚等有机溶剂。在温度超过350℃，无空气条件下，十八胺可分解形成无害的碳氢化合物和少量氨。十八胺为有机膜胺，为一端有亲水基团、另一端有疏水基团的大分子结构，是一种吸附型的金属缓蚀剂，加入热力系统后，在高温下气化，随蒸汽进入船用锅炉、蒸汽管网、汽轮机及整个热力系统，极性基被金属吸附，非极性基在溶液中定向排列，将流通介质与金属表面分开，在金属表面形成一单分子层或多分子层的憎水性保护膜，将金属与腐蚀物质隔离开来，从而防止腐蚀。且实验证明生成的膜在蒸汽侧表现清晰，蒸汽管网得到了很好的保护。

[0010] 其中，所述的乳化剂较佳的为烷基磺酸钠、烷基磺酸胺、烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸胺、二丁基萘磺酸钠、丁二酸二辛酯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚以及蓖麻油磺酸钠中的一种，优选辛基酚聚氧乙烯醚(商品名OP-10，分子量646)。本发明使用乳化剂使十八胺在去离子水中分散均匀，克服了十八胺难溶于水的问题，避免了十八胺成膜过程中的阻结问题。

[0011] 其中，所述的稳定剂较佳的选自仲辛醇和/或乙醇胺。本发明使用的稳定剂可以使十八胺在炉内快速、均匀、有效的成膜，且可以提高十八胺的稳定性，延长十八胺的保存时间。

[0012] 其中，所述的除氧剂较佳的为甲基乙基酮肟、二甲基酮肟、异抗坏血酸、碳酰肼和二乙基羟胺中的一种或几种。本发明使用的除氧剂既具有良好的除氧能力，又有钝化金属的能力，且既无毒或低毒又使用方便。

[0013] 其中，所述的水为去离子水。

[0014] 将上述成分简单均匀混合，加温至55℃～90℃，搅拌5～120分钟即可制得本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂。使用方便，使用时无需增添其它辅助乳化设施，只要按计量倒入热力设备原有的加药系统即可。本发明所用试剂及原料均市售可得。

[0015] 本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂既保持了十八胺的特性，又解决了十八胺难溶于水的问题。施用本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂后，可在炉内产生疏水性单分子吸附膜，隔绝炉内水、汽与钢基体的接触，减缓船用锅炉本体及给水、冷凝水系统以及其它水系统的内环境腐蚀。本发明不但可以保护船用锅炉，也可以保护汽轮机。

[0016] 本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂具有以下优点：

[0017] (1)采用乳化剂形成水乳液，使十八胺分散均匀，避免十八胺成膜过程中的阻结。

[0018] (2)稳定性高，保存时间长。

[0019] (3)能形成完整的表面吸附疏水性膜，金属表面水接触角大于120度。

[0020] (4)炉内液相、气相一并成膜，成膜后不必排空炉水，船用锅炉启动快。

[0021] (5)船用锅炉正常运行后，药剂残留成分分解经除氧器排出，无残留。

[0022] (6)尚未发现十八胺用于船用锅炉防腐保护产生的毒副作用，实施全过程没有污染物外排，安全环保。

[0023] (7)用于船用锅炉时，在运行条件和停用条件下均可使用。

具体实施方式

[0024] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下述实施例中的各组分均是常规市售产品。

[0025] 实施例1～10

[0026] 下表给出了本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂实施例1～10，先将十八胺粉碎，置于容器中，加入水，边加边搅拌，并加入乳化剂、稳定剂和除氧剂，加温并保持在一定的温度(温度、时间为：温度55℃～90℃、时间5min～120min)进行搅拌使其形成均匀的水乳液，即可制得各船用锅炉内防腐保护膜剂。

[0027] 本发明的船用锅炉内防腐保护膜剂实施例1～10

[0028]实 十八烷 乳化剂 稳定剂 除氧剂 水含
施 基胺含
含量 具体物 含量 含量 量
例 量wt％ 具体物质 具体物质 wt％
wt％ 质 wt％ wt％
1 3.998 烷基磺酸钠 0.001 仲辛醇 1 甲基乙基酮肟 0.001 95
2 15 烷基磺酸胺 0.2 乙醇胺 2 二甲基酮肟 0.1 82.7
3 1 烷基苯磺酸钠 0.01 仲辛醇 5 异抗坏血酸 0.01 93.98
4 14.8 十二烷基苯磺酸 0.15 乙醇胺 2.5 碳酰肼 0.05 80
钠
仲辛醇 2.5
5 10.5 辛基酚聚氧乙烯 0.15 乙醇胺 0.9 二甲基酮肟 0.05 87.5
醚(分子量646)
仲辛醇 0.9
十二烷基苯磺酸
6 10.0 0.10 仲辛醇 1.5 二乙基羟胺 0.05 88.35
胺
7 10.0 二丁基萘磺酸钠 0.10 乙醇胺 1.5 甲基乙基酮肟 0.05 88.35
丁二酸二辛酯磺
8 9.6 0.12 仲辛醇 1.5 二甲基酮肟 0.08 88.7
酸钠
实 十八烷 乳化剂 稳定剂 除氧剂 水含
施 基胺含
含量 具体物 含量 含量 量
例 量wt％ 具体物质 具体物质 wt％
wt％ 质 wt％ wt％
9 7.8 蓖麻油磺酸钠 0.10 仲辛醇 1.5 碳酰肼 0.05 90.5
异抗坏血酸 0.05
10 10.5 二丁基萘磺酸钠 0.07 仲辛醇 1.5 二乙基羟胺 0.1 87.76
聚氧乙烯醚 0.07

[0029] 效果实施例

[0030] 船用锅炉内防腐保护膜剂1：50g(4.6922wt％)十八胺、1000g(93.8438wt％)去离子水、0.5g(0.0469wt％)烷基磺酸钠、15g(1.4077wt％)仲辛醇和0.1g(0.0094wt％)甲基乙基酮肟。

[0031] 船用锅炉内防腐保护膜剂2：80g(7.319wt％)十八胺、1000g(91.491wt％)去离子水、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。

[0032] 船用锅炉内防腐保护膜剂3：100g(8.945wt％)十八胺、1000g(89.445wt％)去离子水、1.5g(0.134wt％)烷基苯磺酸钠、8g(0.716wt％)仲辛醇、8g(0.716wt％)乙醇胺和0.5g(0.045wt％)异抗坏血酸。

[0033] 船用锅炉内防腐保护膜剂4：120g(10.499wt％)十八胺、1000g(87.489wt％)去离子水、2g(0.175wt％)辛基酚聚氧乙烯醚(分子量646)、10g(0.875wt％)仲辛醇、10g(0.875wt％)乙醇胺和1g(0.087wt％)碳酰肼。

[0034] 制备方法：先将十八胺粉碎，置于容器中，加入水，边加边搅拌，并加入乳化剂、稳定剂和除氧剂，加温并保持在一定的温度(温度、时间为：温度55℃～90℃、时间5min～120min)进行搅拌使其形成均匀的水乳液，即可制得各船用锅炉内防腐保护膜剂。

[0035] 在某船用锅炉内采用上述船用锅炉内防腐保护膜剂1～4进行实验：

[0036] (1)洗炉：采用通辅炉蒸汽的方法，吹洗除去炉的油污。吹洗完毕后要求炉内完全没有油污；

[0037] (2)煮炉：采用加入磷酸三钠的方法进行煮炉，除去炉内水垢，要求炉内结构物尽可能少，内表面清洁；

[0038] (3)成膜：从加药泵往经济器的给水管中注入船用锅炉内防腐保护膜剂的水剂，联动保温4-5小时。

[0039] 实验结果见下表：

[0040]