[发明专利]含聚磷酸盐的复合缓蚀阻垢剂及其应用和抑制含硫循环冷却水腐蚀的方法

说明书

本发明涉及含硫循环冷却水腐蚀领域，公开了一种含聚磷酸盐的复合缓蚀阻垢剂及其应用和抑制含硫循环冷却水腐蚀的方法。该复合缓蚀阻垢剂含有聚磷酸盐，有机膦酸，丙烯酸、2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯的共聚物，以及丙烯酸和丙烯酸羟丙酯的共聚物，各物质之间的重量比为1:1.2‑1.8:1.5‑3:1.5‑3。本发明提供的方法在调节含硫循环冷却水的pH值为9.5‑10，钙离子浓度为200‑300mg/L后更适用于低硬低碱含硫循环冷却水，能够取得较好的缓蚀阻垢效果。该方法无需大量使用药剂和新鲜水即可有效抑制含硫循环冷却水中硫化物对水冷设备的腐蚀。

技术领域

本发明涉及含硫循环冷却水腐蚀领域，具体地，涉及一种含聚磷酸盐的复合缓蚀阻垢剂及其应用和抑制低硬低碱含硫循环冷却水腐蚀的方法。

背景技术

近年来，炼油装置因加工腐蚀性强的高含硫原油会引起设备的腐蚀穿孔，发生物料泄漏到循环水中的现象。原油中的硫化物可分为无机硫和有机硫两种，有机硫包括硫醇、硫醚、二硫化物、多硫醚、环硫醚和噻吩等；无机硫主要包括单质硫和H₂S。这些物质都能直接腐蚀金属，如果腐蚀穿孔导致物料泄漏，泄漏的物料会进入循环冷却水，引起循环冷却水的水质严重恶化。尤其是H₂S气体进入循环冷却水中以后，会形成硫离子(S^2-)，硫离子不但可以与金属表面作用，还能与循环冷却水中的缓蚀阻垢剂或者杀菌剂发生作用，使水体产生严重腐蚀或者微生物超标等一系列问题。这些问题又将加重循环冷却水冷换设备的腐蚀，进而物料的泄漏程度加剧，形成恶性循环。目前炼油厂对含有硫离子的循环冷却水的处理措施主要有两种：第一种是投加大剂量的缓蚀阻垢剂以增加缓蚀阻垢效果；第二种是大量排污并补充新鲜水以降低循环水中硫化物的浓度。这些措施虽有一定效果，但是药剂用量大，且新鲜水耗和排污量大大增加，提高了循环水系统的运行成本。

CN1958848A公开了一种抑制含硫循环冷却水腐蚀的方法，通过控制含硫循环水以碳酸钙计的碱度为250-350mg/L，然后在循环冷却水中加入复合缓蚀剂，加入量是循环水中泄含硫离子质量浓度的5-40倍，所说复合缓蚀剂中含有浓度为2-24重量％的选自羟基乙叉二膦酸、羟基膦基乙酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、2-膦基-1,2,4-三羧酸-丁烷及其钾盐、钠盐、多元醇磷酸酯和聚醚醇胺类磷酸酯之一或其中两种或两种以上混合物的有机缓蚀剂，该方法在不改变循环水场原有药剂投加的情况下，配合上述操作，可将腐蚀速率控制在0.075mm/a以下。该发明的复合缓蚀剂为有机膦酸类药剂，目前市面上的缓蚀阻垢配方也多以有机膦配方为主，该发明在投加原有药剂的情况下，额外投加有机膦药剂，其本意为通过提高缓蚀阻垢剂的投加浓度以达到减缓腐蚀的目的。

CN103420493A公开了一种含硫离子的循环冷却水的处理方法，该方法包括：将含硫离子的循环冷却水与沉淀剂和缓蚀阻垢剂混合接触，所述沉淀剂能够与硫离子形成沉淀，所述缓蚀阻垢剂选自钒酸盐、有机膦酸、有机聚合物和水溶性锌盐中的至少一种，所述沉淀剂为硫酸铜。该方法采用铜盐作为沉淀剂，具有一定效果，但是当循环水中的铜离子超过0.1mg/L时会促进碳钢腐蚀，在实际应用中，循环水中泄漏的硫离子浓度是变化的，铜离子的投加量难以精确控制。

因此，目前需要一种复合缓蚀阻垢剂和新的抑制含硫循环冷却水腐蚀的方法，不需要大量药剂或者大量排污并补充新鲜水就可以有效抑制硫化物对水冷器的腐蚀。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术在抑制含硫循环冷却水腐蚀的过程中缓蚀阻垢剂用量大，新鲜水耗大，排污量大，导致运行成本高的问题，提供一种新的含聚磷酸盐复合缓蚀阻垢剂及其在抑制含硫循环冷却水腐蚀的应用，以及一种抑制含硫循环冷却水腐蚀的方法，所述含硫循环冷却水中的钙离子浓度为50-180mg/L、总碱度50-180mg/L，其中钙离子浓度和总碱度均以碳酸钙计。采用本发明提供的复合缓蚀剂及方法，无需大量使用药剂和新鲜水即可有效抑制含硫循环冷却水中硫化物对水冷设备的腐蚀，能够有效降低运行成本。