Состав для удаления минеральных отложений

Состав для удаления минеральных отложений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области энертетики и может быть использовано для химической очистки технологического оборудования от отложений малорастворимых солей.

Известен состав для удаления отложений на основе маточного раствора производства нитрилтриметиленфософоновой кислоты (НТФ) - дифалон (И.М. Дятлова, В.Я. Темкина, И.И. Попов. Комплексоны и комплексонаты металлов. М. Химия. 1988. 544 с.) Дифалон выпускается согласно ТУ 6-02-12-134-87. Для состава характерна недостаточная «емкость» для удаления минеральных отложений, низкая скорость их растворения.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для удаления минеральных отложений, содержащий в составе активной основы нитрилтриметилфосфоновую кислоту (НТФ), метилинодиметиленфосфоновую кислоту (МНДФ), соляную кислоту, ингибитор кислотной коррозии для конструкционной стали ПБ-5, для латуни - бензотриазол и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нитрилтриметилфосфоновая кислота (НТФ)	14-16
метилинодиметиленфосфоновая кислота (МНДФ)	4-7
соляная кислота	10-14
ингибитор кислотной коррозии	0,5-1

Этот состав выпускается под товарным названием «Растон» согласно ТУ 2439-012-59945303-2009 (Патент RU №2177458. 2001).

Однако и для этого состава характерна недостаточная скорость растворения отложений, особенно в случаях их неравномерного распределения но поверхности металла.

В этом случае различные участки поверхности металла оказываются свободными от отложений в различной степени, что, с учетом разбавления реагента до рабочей концентрации (0,25-0,5 М) и недостаточной эффективностью используемых ингибиторов коррозии, приводит к снижению «емкости реагента» (в этом случае основные компоненты затрачиваются частично на взаимодействие с металлом) и, как следствие, к повышенному коррозионному износу оборудования во время промывки. Это, в свою очередь, снижает эффективность промывки из-за лимита времени, отводимого на этот процесс.

Задача изобретения и ожидаемый технический результат - создание состава, позволяющего повысить эффективность отмывки путем одновременного увеличения скорости удаления солевых отложений и уменьшения величины коррозионного износа металла в процессе промывки.

Поставленная цель достигается тем, что для удаления отложений используют состав, содержащий нитрилтриметиленфосфоновую (НТФ), метилиминодиметиленфосфоновую (МНДФ), соляную кислоты, а в качестве активных составляющих ингибитора кислотной коррозии используют смесь 2-(8-гептадецинил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-1-этиламин С₂₂H₄₃N₃ (ГДГИЭА):

и (Z)-N-[2-[(2-аминоэтил)амино]этил]-9-октадеценамид С₂₂H₄₅N₃О (АЭОДА):

в соотношении от 9:1 до 4:1 соответственно, а также воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

НТФ	14-16
МНДФ	4-7
соляная кислота	10-14
ГДГИЭА и АЭОДА в соотношении 9:1-4:1	0,1-0,4
вода	остальное

Введение в заявляемую композицию смеси (ГДГИЭА и АЭОДА) в заявляемых количествах и соотношениях обеспечивает получение нового технического результата - увеличение скорости и количества удаленных отложений, снижения скорости коррозии в условиях промывки.

Вводимые в заявляемую композицию вещества, а именно 2-(8-гептадецинил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-1-этиламин С₂₂Н₄₃N₃ (ГДГИЭА) и (Z)-N-[2-((2-аминоэтил)амино]этил]-9-октадеценамид С₂₂Н₄₅N₃О (АЭОДЛ), ранее были известны в науке (см., например, Bajpai Divya; Tyagi V.K." SYNTHESIS OF FATTY IMIDAZOLINES BASED ON PALM FATTY ACIDS AND DIETHYLENETRIAMINE THROUGH MICROWAVE IRRADIATION AND THEIR CHARACTERIZATION" Heterocyclic Communications. Volume 13 (6). 2007. стр. 77).

Заявленное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1

Образцы труб с отложениями (состав в пересчете на оксиды Fe₂О₃ 32.1; СаО+MgO - 36.5; SiO₂ - 11.3) с внешним диаметром 32 мм внутренним 23 мм слой отложений (в среднем по внутреннему диаметру - 5 мм) и шириной 10 мм подвешивались в стакан емкостью 500 мл, куда заливался рабочий раствор для удаления отложений в объеме 400 мл (80 мл состава в соответствии с аналогом, прототипом, предполагаемым изобретением разбавлялись до 400 мл водой). Растворение проводилось при комнатной температуре без перемешивания за счет естественного перемешивания, выделяющейся в процессе растворения углекислоты. Периодически, с интервалом 30 мин., образцы труб взвешивались на технических весах. Эффективность отмывки определяли по массе отложений, оставшихся на образце после времени t и рассчитывали по формуле:

Э%=(Q₀-Q_t)·100/Q₀, %,

где Q₀ - масса отложений до отмывки, г;

Q_t - масса отложений в процессе отмывки за время t, мин.

Данные по эффективности отмывки представлены в таблице 1.

Из данных, представленных в табл.1, видно, что использование в композиции смеси ГДГИЭА+АЭОДА в соотношении от 9:1 до 4:1 соответственно, в количествах 0,1-0,4% позволяет существенно увеличить скорость удаления отложений. Наибольшая эффективность наблюдается при соотношении компонентов ГДГИЭА+АЭОДА от 6:1 до 4:1. Уменьшение количества реагентов ГДГИЭА+АЭОДА ниже 0.1% не улучшает эффективность обработки но сравнению с прототипом, увеличение количества ГДГИЭА+АЭОДА до 0.5%, при оптимальном соотношении компонентов, также не приводит к улучшению потребительских свойств состава, но вырастает расход компонентов ГДГИЭА+АЭОДА. По нашему мнению высокая эффективность при использовании предлагаемого технического решения обусловлена тем, что присутствие в нем ГДГИЭА+АЭОДА снижает комплексообразующие и коррозионные свойства компонентов состава - НТФ, МНДФ и соляной кислот. В результате они используются только по прямому назначению - удалению минеральных отложений (пр. 8, 9, 10, 11, 12, 13).

Снижение антикоррозионных свойств состава иллюстрируется следующим примером.

Пример 2

Скорость коррозии составов 1-16, поименованных в таблице 1, измеряли в растворах составов, приготовленных для удаления минеральных отложении (разбавлены в 5 раз) по известной методике коррозиметром «Эксперт 004» (см., например, журнал «Энергосбережение и водоподготовка» Б.Н. Дрикер, С.Л. Тарасова и др. №5. 2012, с.2-5), на образцах, изготовленных из ст.3 и латуни - 18. Данные приведены в таблице 2.

Из данных, представленных в табл.2, видно, что использование предлагаемого состава для отмывки энергетического и технологического оборудования позволяет не только повысить его эффективность для удаления минеральных отложений, но и сократить коррозионный износ оборудования до нормативных величин (менее 100 мкм/год).

Состав для удаления минеральных отложений, содержащий нитрилтриметиленфосфоновую (НТФ), метилиминодиметиленфосфоновую (МНДФ), соляную кислоты и ингибитор кислотной коррозии, отличающийся тем, что в качестве ингибитора кислотной коррозии содержит смесь 2-(8-гептадецинил)-4,5-дигидро-1Н-имидазол-1-этиламин (ГДГИЭА) и (Z)-N-[2-[(2-аминоэтил)амино]этил]-9-октадеценамид (АЭОДА), взятых в соотношении от 9:1 до 4:1 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

НТФ	14-16
МНДФ	4-7
соляная кислота	10-14
ингибитор кислотной коррозии ГДГИЭА+АЭОДА	0,2-0,4
вода	остальное