（化学工艺专业论文）加氢反应流出物空冷器防腐研究.pdf

安 北京化工大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文 的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：监叁啐 日期： 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文 的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北 京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印 件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 学位论文。 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在l 年解密后适用 本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授 权书。 作者签名：邋叁哇日期：塾丑生苎凰出睦 导师签名：丝丝日期：塑z 牲竺丛丝里 学位论文数据集 中图分类号 t g l 7 4 4 2 学科分类号 5 3 0 4 1 4 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 0 7 0 9 1 9 密级 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名谢云峰学号 2 0 0 4 0 0 0 9 1 9 获学位专业名称化学工艺 获学位专业代码 0 8 1 7 0 1 中国石油化工股份有 课题来源研究方向垢下腐蚀 限公司 论文题目加氢反应流出物空冷器防腐研究 关键词 合成，缓蚀剂，腐蚀速率，缓蚀性能，协同效应 论文答辩日期2 0 0 7 年5 月2 2 日论文类型开发研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师任晓光教授北京石油化工学院化学工程 评阅人1 张泽廷教授北京化工大学化学工程 评阅人2宋永吉教授北京石油化工学院化学工程 评阅人3 评阅人4 评阅人5 椭员会捕张泽廷教授北京化工大学化学工程 答辩委员l王虹副教授北京石油化工学院 化学工程与工艺 答辩委员2徐新副教授北京石油化工学院化学工程与工艺 答辩委员3 答辩委员4 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二中图分类号在中国图书资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( c - b t1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询。 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 1 ，i j 1叭y_j 一 1 u j 摘要 加氢反应流出物空冷器防腐研究 摘要 系统地探讨了加氢反应流出物空冷器系统的腐蚀机理，重点研究 了各种工艺条件对空冷器腐蚀系统的影响，所研究的条件包括缓蚀剂 的浓度、腐蚀因子( 饰) 、温度、p h 值和协同效应。并在此基础上合 成了有机缓蚀剂苯并三唑，考察了苯并三唑及其复合物的缓蚀性能， 结果表明：苯并三唑及其复合物是应用于加氢反应流出物空冷器腐蚀 系统的优良缓蚀剂。主要工作如下： 1 、在考察引起空冷器腐蚀的主要参数，即腐蚀因子( 峰) 的条 件下，模拟加氢裂化反应流出物空冷器( r e a c ) 腐蚀系统，采用c m b 1 5 1 0 b 便携式瞬时腐蚀速率测量仪，考察了各种工艺参数对r e a c 腐蚀的影响。研究表明：在n h 4 c i 溶液中，缓蚀剂六偏磷酸钠与硫 酸锌复配物具有良好的协同缓蚀作用；同时，也表明随着腐蚀因子的 增大，年腐蚀速率明显增加。总的来说，在低p h 值范围内，年腐蚀 速率随p h 值的降低而明显增大，高p h 值对年腐蚀速率的影响有所 减小。 2 、以邻苯二胺和亚硝酸钠为原料，以醋酸水溶液为溶剂，经重 氮化、闭环反应、萃取分离、重结晶和真空干燥等步骤合成缓蚀剂苯 并三唑，并对合成的产物进行红外光谱分析，红外光谱中的特征峰表 明：所合成的产物为苯并三唑。 摘要 3 、采用室内静态挂片失重法及c m b 1 5 1 0 b 便携式瞬时腐蚀速 率测量仪，评价了有机缓蚀剂苯并三唑的缓蚀性能。结果表明：缓蚀 剂b t a 单独使用时并不适合高温，而与钼酸钠复合后，在低温和高 温下都有良好的缓蚀作用；缓蚀剂的添加量较小时，已表现出较好的 缓蚀效果，当缓蚀剂质量浓度为9m g l 时，3 1 6 l 和2 0 # 钢的缓蚀效 率分别达到9 4 5 和8 1 6 。a e s 和s e m 分析结果表明：b t a 能在 金属表面吸附成膜，阻止了去极化物质向金属表面迁移，减缓了金属 的腐蚀速率。 4 、利用在线腐蚀监测试验装置，模拟实际运行工况，研究了苯 并三唑、钼酸钠、铬酸钠、硫酸锌和p b t c a 五种缓蚀剂在不同模拟 腐蚀溶液，以及不同温度和p h 条件下的缓蚀性能。结果表明：苯并 三唑及其复合物之间具有良好的协同缓蚀作用，有效地降低了金属表 面的腐蚀速率，为加氢裂化反应流出物空冷器腐蚀问题的合理解决提 供了科学的决策依据。 关键词：合成，缓蚀剂，腐蚀速率，缓蚀性能，协同效应 搭 4 + 材 惫 s t u d yo nc o r r o s i o ni n h i b i t i o no f h y d r o g e n a t i n gr e a c t o re f f l u e n ta i r c o o l e r s a b s t r a c t t h ec o r r o s i o nm e c h a n i s mo fh y d r o g e n a t i n gr e a c t o re f f l u e n ta i r c o o l e r s ( r e a c ) s y s t e mw a ss y s t e m a t i c a l l yd i s c u s s e d t h ep a p e rm a i n l y r e s e a r c h e dt h ee f f e c to fv a r i o u st e c h n o l o g c i a lc o n d i t i o n so nt h ec o r r o s i v e s y s t e mo fa i rc o o l e r s ，t h ei n v e s t i g a t e dc o n d i t i o n si n c l u d ec o n c e n t r a t i o no f c o r r o s i o ni n h i b i t o r ，c o r r o s i o n f a c t o r 洱) ，t e m p e r a t u r e ，p hv a l u ea n d s y n e r g i s t i ce f f e c t o nt h eb a s eo fw h i c ho r g a n i cc o r r o s i o ni n h i b i t o ro f b e n z o t r i a z o l e ( b t a ) w a ss y n t h e s i z e d ，a n ds e e i n g a b o u ti n h i b i t i o n e f f i c i e n c yo fb t a a n di t s c o m p o u n d s r e s u l t ss h o wt h a tb t aa n di t s c o m p o u n d s a r ee x c e l l e n ti n h i b i t o r sf o rc o r r o s i v es y s t e mo fh y d r o g e n a t i n g r e a c t o re f f l u e n ta i rc o o l e r s t h em a i nr e s e a r c hi sa sf o l l o w s ： 1 、w i t he x a m i n i n gm a i np a r a m e t e ro fc o r r o s i o nf a c t o r ) t h a t r e s u l t e di nt h ec o r r o s i o no fa i r c o o l e r s ，s i m u l a t i n gh y d r o c r a c k i n g c o r r o s i v es y s t e mf o rr e a c t o re f f l u e n ta i rc o o l e r s ，t h ee f f e c to fv a r i o u s t e c h n i c a lp a r a m e t e r so nc o r r o s i o no fr e a cw a se x a m i n e db ym e a n so f c m b - 1510 bp o r t a b l ei n s t a n t a n e o u sc o r r o s i o nr a t em e t e r a g e r e s e a r c h s i n d i c a t et h a tt h e r ee x i s t sg o o ds y n e r g i s t i ce f f e c tb e t w e e n ( n a p 0 3 ) 6a n d i i i a b s t r a c t z n s 0 4c o m p o u n d si nn h 4 c ic o r r o s i o ns o l u t i o n ；a tt h es a m et i m e ，a l s o i n d i c a t et h a ta n n u a lc o r r o s i o nr a t er i s e s o b v i o u s l y w i t hi n c r e a s eo f c o r r o s i o nf a c t o r ，a n n u a lc o r r o s i o nr a t er i s e so b v i o u s l yw i t hd e c r e a s eo fi t w h e np hv a l u ec h a n g e si nl o w e r r a n g e ，e f f e c to fh i g hp h v a l u eo na n n u a l c o r r o s i o nr a t el e s s e n so nt h ew h o l e 2 、w i t ho p h e n y l e n e d i a m i n ea n dn a n 0 2a sm a t e r i a l s ，a n da c e t i c a c i da n dw a t e rs o l u t i o na s s o l v e n t ，b y s e v e r a l p r o c e s s e s s u c ha s d i a z o t i z a t i o n ，c l o s e dl o o pr e a c t i o n ，e x t r a c t i o na n ds e p a r a t i o n ，r e p e a t e d c r y s t a la n dv a c u u mt o r r e f a c t i o n ，c o r r o s i o ni n h i b i t o ro fb t aw a s s y n t h e s i z e d ，a n dt h ei n f r a - r e da n a l y t i ct e s tw a sc a r r i e do u tf o r t h ep r o d u c t s y n t h e s i z e do na b o v ec o n d i t i o n ，t h ec h a r a c t e r i s t i cp e a k si n d i c a t et h a tt h e p r o d u c ti sb t a 3 、t h ep a p e re v a l u a t e di n h i b i t i o ne f f i c i e n c yo fo r g a n i cc o r r o s i o n i n h i b i t o ro fb t ab ym e a n so fi n d o o rs t a t i ct o l e d i s p e r s i o n a n d c m b 一1510 bp o r t a b l ei n s t a n t a n e o u sc o r r o s i o nr a t e m e t e r a g e r e s u l t s s h o wt h a tb t ac o r r o s i o ni n h i b i t o rd o n tf i th i g h t e m p e r a t u r eb yi t s e l f , b u th a v eg o o di n h i b i t i o ne f f i c i e n c y ，h i g h t e m p e r a t u r eo rl o w - t e m p e r a t u r e ， a f t e r c o m p o u n d i n g w i t hn a 2 m 0 0 4 b t ah a v ea t t a i n e de x c e l l e n t i n h i b i t i o ne f f e c ta tl i t t l ed o s a g e ；w h e ni t sc o n c e n t r a t i o nw a s9m g l ，t h e v a l u e so fi n h i b i t i o ne f f i c i e n c yo f316 la n d2 0 存s t e e l sw e r er e s p e c t i v e l y u pt o9 4 5 a n d81 6 m o r e o v e r ，t h ea n a l y t i cr e s u l t so fa e sa n ds e m i n d i c a t et h a tb t ac o u l df o r mp r o t e c t i v ef i l mo nm e t a ls u r f a c ew h i c h i v _ i 一 l，： t p r e v e n t e dd e p o l a r i z i n gs u b s t a n c e st ot r a n s f e rt o w a r dm e t a ls u r f a c e ，a n d r e d u c e dc o r r o s i o nr a t eo fm e t a l 4 、b yu s i n go n l i n ec o r r o s i o nt e s t i n ge x p e r i m e n t a le q u i p m e n ta n d s i m u l a t i n gp r a c t i c a lr u n n i n gc o n d i t i o n s ，i n h i b i t i o ne f f i c i e n c yo f f i v ek i n d s o fc o r r o s i o ni n h i b i t o r so fb t a ，n a 2 m 0 0 4 ，n a 2 c r 0 4 ，z n s 0 4a n dp b t c a w a si n v e s t i g a t e du n d e rd i f f e r e n ts i m u l a t i v ec o r r o s i o ns o l u t i o n ，d i f f e r e n t t e m p e r a t u r ea n dp h v a l u e r e s u l t ss h o wt h a tt h e r ee x i s t sg o o ds y n e r g i s t i c e f f e c tb e t w e e nc o r r o s i o ni n h i b i t o ro fb t aa n di t sc o m p o u n d s ，r e d u c e d e f f e c t i v e l y c o r r o s i o nr a t eo fm e t a ls u r f a c e ，a n do f f e r e d s c i e n t i f i c d e c i s i o n m a k i n gg i s t sf o rr e a s o n a b l es o l u t i o no fc o r r o s i o np r o b l e mo f r e a c t o re f f l u e n ta i rc o o l e r sf o rh y d r o c r a c k i n gs y s t e m 1 k e y w o r d s ：s y n t h e s i z e ，c o r r o s i o ni n h i b i t o r , c o r r o s i o nr a t e ，i n h i b i t i o n e f f i c i e n c y ，s y n e r g i s t i ce f f e c t v 目录 目录 第一章绪论。1 1 1 课题的目的和意义l 1 2 水处理缓蚀剂的发展2 1 2 1 缓蚀剂的分类3 1 2 2 水处理缓蚀剂的性能特点4 1 2 3 缓蚀剂的特征及缓蚀机理6 1 3 复合缓蚀剂8 1 3 1 工业缓蚀剂的协同应用技术9 1 3 2 缓蚀剂的筛选1 0 1 4r e a c 的腐蚀机理1 l 1 4 1n h 4 h s 的腐蚀机理1 3 1 4 2n h 4 h s 的沉积曲线1 4 1 4 3n h 4 h s 的冲蚀机理1 4 1 4 4n h 4 c l 的腐蚀机理17 1 4 5 高温高压h 2 h 2 s 腐蚀。18 1 4 6 管头设计的影响1 8 1 5 研究内容l9 第二章影响r e a c 腐蚀的工艺参数考察。2 l 2 1 实验仪器、试剂与装置2 l 2 2 影响r e a c 腐蚀的工艺参数的考察。2 3 2 2 1 岛对腐蚀速率的影响2 3 2 2 2p h 对腐蚀速率的影响2 5 2 2 3 温度对腐蚀速率的影响。2 6 2 2 4 协同效应对腐蚀速率的影响2 7 2 2 5 碳钢材质的耐腐蚀性能考察2 9 2 2 6n h 4 h s 浓度对腐蚀速率的影响2 9 2 2 7 流速对腐蚀速率的影响3 0 2 2 8 硫化氢浓度对腐蚀速率的影响3 0 2 2 9 杂质元素对腐蚀速率的影响3 0 第三章苯并三唑的制备及其缓蚀性能研究3 2 3 1 实验装置图3 2 3 2 苯并三唑的制备3 2 目录 3 3 合成产物的红外光谱分析3 3 3 4b t a 的缓蚀性能研究3 4 3 4 1 静态挂片失重法3 5 3 4 2c m b 1 51 0 b 便携式瞬时腐蚀速率测量法3 8 第四章多种缓蚀剂复合的缓蚀性能研究4 3 4 1 缓蚀剂的筛选方法4 3 4 1 1b t a 的初步筛选4 4 4 1 2b t a 的应用研究4 4 4 2 水处理药剂的复配4 4 4 2 1b 1 a 的协同效应4 5 4 2 2 多种缓蚀剂的协同效应4 7 4 2 3 缓蚀机理总结5 1 4 3 有待进一步解决的问题5 2 第五章结论5 3 参考文献5 4 附录。5 7 恩 致谢。5 8 攻读硕士学位期间发表的学术论文5 9 导师简介。6 0 作者简介6 0 v i i c o n t e n 臼 c o n t e n t s c h a p t e r1i n t r o d u c t i o n i 一 1 ip u r p o s ea n ds i g n i f i c a n c eo ft h et o p i c 1 1 2d e v e l o p m e n to f c o r r o s i o ni n h i b i t o r si nw a t e rp r o c e s s i n g 2 1 2 1c l a s so f c o r r o s i o ni n h i b i t o r s 3 1 2 2p e r f o r m a n c ea n dc h a r a c t e ro fc o r r o s i o ni n h i b i t o r si nw a t e rp r o c e s s i n g 4 1 2 3c h a r a c t e r i s t i ca n di n h i b i t o r ym e c h a n i s mo fc o r r o s i o ni n h i b i t o r s 6 1 3c o m p o u n dc o r r o s i o ni n h i b i t o r s 8 1 3 1s y n e r g i s t i ca p p l i c a t i o nt e c h n o l o g yo fi n d u s t r i mc o r r o s i o ni n h i b i t o r s 9 1 3 2f i l t r a t i o no f c o r r o s i o ni n h i b i t o r s 1 0 1 4c o r r o s i o nm e c h a n i s mo fr e a c 1 l 1 4 1c o r r o s i o nm e c h a n i s mo f n h 4 h s 。l3 1 4 2a g g r a d a t i o n a lc u r v eo f n h 4 h s 1 4 1 4 3e r o s i o nm e c h a n i s mo f n h 4 h s 1 4 1 4 4c o r r o s i o nm e c h a n i s mo f n h 4 c 1 。l7 1 4 5c o r r o s i o no fh 2 - h 2 su n d e rh i 曲一t e m p e r a t u r ea n dh i 【曲一p r e s s u r e 18 1 4 6e f f e c to fd e s i g no fp i p eh e a d s 18 1 5r e s e a r c hc o n t e n t s 1 9 c h a p t e r 2s t u d yo nt e c h n i cp a r a m e t e r se f f e c t i n gr e a c sc o r r o s i o n 2 1 2 1e x p e r i m e n ta p p a r a t u s r e a g e n ta n dd e v i c e 2 1 2 2s t u d yo nt e c h n i cp a r a m e t e r se f f e c t i n gc o r r o s i o no fr e a c 2 3 2 2 1e f f e c to f 凰o ng o r r o s i o nr a t e 2 3 2 2 2e f f e c to f p hv a l u eo nc o r r o s i o nr a t e 2 5 2 2 3e f 凳c to f t e m p e r a t u r eo nc o r r o s i o nr a t e 2 6 2 2 4e f f e c to fs y n e r g i s t i ce f f e c to nc o r r o s i o nr a t e 2 7 2 2 5s t u d yo i lp e r f o r m a n c eo fc a r b o n o u ss t e e l sa g a i n s tc o r r o s i o n 2 9 2 2 6e f f e c to f c o n c e n t r a t i o no f n h 4 h so nc o r r o s i o nr a t e 2 9 2 2 7e f f e c to fv e l o c i t yo ff l o wo nc o r r o s i o nr a t e 3 0 2 2 8e f r e c to fc o n c e n t r a t i o no fh 2 so nc o r r o s i o nr a t e 。3 0 2 2 9e f f e c to fi m p u r i t ye l e m e n t so nc o r r o s i o nr a t e 3 0 c h a p t e r3p r e p a r a t i o no fb t a a n di t si n h i b i t i o np e r f o r m a n c e 3 2 3 1d r a w i n go f e x p e r i m e n t a le q u i p m e n t 3 2 3 2p r e p a r a t i o no fb t a 3 2 v i c o n t e n t s 3 3i n f r a r e ds p e c t r a la n a l y s i so f t h ep r o d u c ts y n t h e s i z e d 3 3 3 4s t u d yo ni n h i b i t i o np e r f o r m a n c eo f b t a 3 4 3 4 1s t a t i ct o l ed i s p e r s i o n 3 5 3 4 2c m b - 1 5 1 0 b p o r t a b l ei n s t a n t a n e o u sc o r r o s i o nr a t em e t e r a g e 3 8 c h a p t e r 4s t u d yo ni n h i b i t i o np e r f o r m a n c eo f c o m p o u n d s 4 3 4 1f i l t r a t i o nm e t h o d so f c o r r o s i o ni n h i b i t o r s 4 3 4 1 1p r i m a r yf i l t r a t i o no fb t a 4 4 4 1 2s t u d yo na p p l i c a t i o no fb t a 4 4 4 2c o m p o u n do f w a t e rp r o c e s s i n gm e d i c i n e 4 4 4 2 1s y n e r g i s t i ce f f e c to fb t a 4 5 4 2 2s y n e r g i s t i ce f f e c to fm u l t i i n h i b i t o r s 4 7 4 2 3s u m m a r yo f c o r r o s i o ni n h i b i t i o nm e c h a n i s m 51 4 3p r o b l e m sa w a i t i n gf u r t h e rs o l u t i o n 5 2 c h a p t e r5c o n c l u s i o n s 5 3 r e f e r e n c e 5 4 a p p e n d i x 5 7 t h a n k s ! ； p a p e r sp u b l i s h e dd u r i n gs t u d yf o rm a s t e rd e g r e e 5 9 b r i e fi n t r o d u c t i o nf o rt u t o r 6 0 b r i e fi n t r o d u c t i o nf o ra u t h o r 。6 0 i x 符号说明 符号说明 岛腐蚀因子或腐蚀系数( = 旺s 】m o l 【n h 3 】i n o l ) r e a c反应流出物空冷器 s t p三聚磷酸钠 s h m p六偏磷酸钠 h e d p羟基亚乙基二膦酸 a t m p氨基三亚甲基膦酸 e d n 胛乙二胺四亚甲基二膦酸 d t p m p 二乙烯三胺五亚甲基二膦酸 p b t c a2 膦酸丁烷1 ，2 ，4 三羧酸 硼) a 羟基膦酰基乙酸膦羧酸共聚物 b t a苯并三唑 w 0挂片试验前的质量，g w 1挂片试验后的质量，g t试验时间，h s：挂片表面积，m 2 f o 空白试验的腐蚀速率，g m 2 h - 1 f l添加缓蚀剂以后的腐蚀速率， g m - 2 h - 1 r缓蚀效率 m b t巯基苯并噻唑 x 第一章绪论 1 1 课题的目的和意义 第一章绪论 1 9 5 9 年，c h e v r o n 公司发明了加氢裂化技术。自从加氢裂化和深度加氢工艺 首次投用以来，反应流出物空冷器( 简称r e a c ) 及相联管道的腐蚀机理研究一 直是该领域关注的焦点。1 9 7 6 年，p i e h l 对美国防腐工程师协会( n a c e ) t - 8 1 委员会“关于4 2 套加氢装置的r e a c 及管系的腐蚀调查结果”进行分析和评述， 提出将流速、腐蚀因子= ( h 2 s ) m 0 1 ( n h 3 ) m 0 1 和含硫污水的n h 4 h s 浓度作为控制r e a c 腐蚀的主要参数，并对r e a c 的设计和操作提出了一些改 进建议【l l o1 9 9 9 年，u o p 公司的h a r v e y 和s i n g h 经过多项调查研究，其中包括 4 6 套加氢装置共7 0 0 个运行年的经验总结，发现r e a c 系统严重腐蚀的共性是 原料油中含有高浓度的硫和氮，增强了酸性水的腐蚀性。通过分析腐蚀因子峰 值、流速、注水和酸性水的n h 4 h s 浓度以及管束对称与非对称布置等因素的影 响，最后提出了r e a c 在以上因素制约下的最高流速等流体动力学行为概念【2 引。 近年来，我国加氢裂化技术发展迅速，随着高硫原油加工量的逐年增加，许 多装置相继进行了高硫扩能改造。镇海炼化、齐鲁石化、茂名石化和金陵石化等 的r e a c 管束曾多次出现泄漏爆管事故，严重威胁装置和人身安全h i 。因此，有 必要深入地进行r e a c 系统的腐蚀机理研究，分析和查找危害源，优化运行工 况，落实防护措施。 统计结果表明，全世界每年因腐蚀造成的金属损失约占全年金属总产量的 1 0 t 5 1 ，由于腐蚀造成的停工停产、爆炸及火灾等恶性事故所引发的人身安全和 财产等间接损失更是惊人。所以腐蚀问题早已引起人们的重视，并不断有防止腐 蚀的新方法、新材料和新的科研成果问世。缓蚀剂防腐蚀由于设备简单，使用方 便，投资小，收效快，而得以广泛应用。另外，缓蚀剂防腐蚀还具有使整个系统 均可受保护的特点。应用中虽然相对用量不大，但对于石油、化工、机械等领域， 由于体系庞大，致使绝对用量也相当大，所以成本问题是缓蚀剂开发与应用必须 考虑的一个重要问题。开发成本低、来源广泛的缓蚀剂仍然是目前需要解决的重 要问题。 据工业发达国家统计，每年因腐蚀造成的经济损失约占国民经济的2 - - 4 ， 我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达二百亿元【6 】。在工业生产中，用化学处理 方法控制和改善水质，实行高浓缩倍数运行，提高水处理水平，不仅是节约大量 第一章绪论 工业用水的基本途径，而且是防止设备腐蚀，延长设备使用寿命，提高生产效率 的一项重要控制措施【7 】。 本课题是在前人研究防腐的基础上【8 ”】，模拟茂名石化加氢反应流出物空冷 器腐蚀系统的主要影响因素局( 腐蚀因子) ，提出了合成有机缓蚀剂苯并三唑的 实验方案，并采用室内静态挂片失重法及运用c m b 1 5 1 0 b 便携式瞬时腐蚀速度 测量仪，评价了有机缓蚀剂苯并三唑( b 1 a ) 的缓蚀性能。 同时，为了提高苯并三唑的缓蚀性能和应用范围，本实验采用在线腐蚀监测 装置进行实验室模拟研究，考察了苯并三唑、钼酸钠、铬酸钠、硫酸锌、p b t c a 五种缓蚀剂在不同温度、不同p h 情况下的协同缓蚀作用，为加氢裂化反应流出 物空冷器腐蚀问题的解决提供了新的配方思路和重要的实验数据，也为加氢裂化 反应流出物空冷器腐蚀问题的合理解决提供了科学的决策依据。 1 2 水处理缓蚀剂的发展 水处理剂是应用于水处理，包括给水与废水的各类水处理剂，主要有混凝剂， 缓蚀剂，阻垢剂，杀菌剂和清洗剂等。水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐 ( 如s t p ( 三聚磷酸钠) 、s h m p ( 六偏磷酸钠) 等) 到有机膦酸盐( 如h e d p ( 羟基亚乙基二膦酸) 、a t m p ( 氨基三亚甲基膦酸) 、e d t m p ( 乙二胺四亚甲基 二膦酸) 等) ；从高磷、含金属离子的配方到低磷( d t p m p ( 二乙烯三胺五亚甲 基二膦酸) 、p b t c a ( 2 膦酸丁烷1 ，2 ，4 三羧酸) 、h p a ( 羟基膦酰基乙酸膦羧 酸共聚物) ) 、全有机配方；从单一的铬系、磷系配方到钼系、钨系、硅系、全有 机系等配方【1 4 1 ，显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展 t s - t 6 1 ，并且近几年来在新品种、新配方的发展研究中取得了许多可喜的成果。 由于磷系缓蚀剂污染环境，促进冷却水中藻类的生长，导致磷垢、赤潮等现 象，因此，禁磷和限磷的呼声越来越高，现在，世界许多国家和地区都相继采取 了禁磷和限磷的措施。因而开发非磷缓蚀剂已经引起人们的重视，近年来也取得 了相应的成果。 全球环境意识的提高对缓蚀剂的毒害作用、缓蚀效果、氮、磷等元素引入导 致的水体富营养化和对氧化性杀生剂的不适应等方面提出了新的要求。根据可持 续发展战略，推进绿色化学，研究开发性能良好、廉价、无毒、无害、无污染的 无铬、无锌、低磷乃至无磷缓蚀剂是水处理缓蚀剂的发展方向，其中更应重点发 展如臭氧、共聚物缓蚀剂等兼具阻垢、杀生功能且能生物降解的多功能缓蚀剂【1 。7 1 。 2 第一章绪论 1 2 1 缓蚀剂的分类 在整个水处理化学品中缓蚀剂所占份额最大【l 引，经过半个世纪的研究应用和 发展，已经取得了令人瞩目的成果，形成了铬酸盐、锌盐、硼酸盐、磷酸盐、硅 酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、全有机磷系、钼酸盐、钨酸盐及有机羧酸、有机胺等 系列缓蚀剂。这些诸多系列缓蚀剂一般根据生成保护膜类型的不同分成三类 1 9 - 2 0 ，详见表1 1 。另外，根据化合物的组成和性质不同，缓蚀剂可分为无机缓 蚀剂和有机缓蚀剂，见图1 1 。根据缓蚀剂缓蚀反应发生的是阴极反应或是阳极 反应或二者兼而有之，缓蚀剂则可分为阴极型缓蚀剂、阳极型缓蚀剂和混合型缓 蚀剂。 无机缓蚀剂 有机缓蚀剂 图1 - 1 缓蚀剂的分类 f i g 1 1t h es o r to fc o r r o s i o ni n h i b i t o r s 表1 - 1 水处理缓蚀剂的分类 类型典型示例膜的特性 钝化膜 铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐致密，膜薄，与基体金属附 型等 着力强。防腐蚀性能优良 沉淀膜聚磷酸盐、锌盐、硅酸盐等膜多孔且较厚，与基体金属 型 附着力差 盐盐盐 酸酸酸铬硝磷重亚聚 、 、 、 盐盐盐盐盐 酸酸酸酸酸他铬硝磷铝硅典 ，j，、l 第一章绪论 吸附膜含极性基团有机物、胺类、在酸性和水溶液中形成良好 型 醛类、杂环类、表面活性剂的