本发明涉及一种酸洗缓蚀剂的制备方法，尤其是以地沟油为原料制备酸洗缓蚀剂的方法及其制备的酸洗缓蚀剂，属于金属表面腐蚀与防护技术领域。
背景技术：
某些金属材料或金属设备在使用过程中会出现生锈、产生污垢的现象。为此，需要对金属材料表面进行酸洗，即用盐酸、硫酸或其他酸对金属表现进行处理。为了防止酸洗过程中酸性介质对金属的腐蚀，需要在酸洗液中加入缓蚀剂来抑制金属的腐蚀。
目前市场上使用的缓蚀剂品种较多，但多数缓蚀剂的用量较大，成本较高，同时为了增加缓蚀剂的缓蚀效果，经常添加一些对环境有害的物质，如铬酸盐、硝酸盐、炔醇等。因此，开发新型的高效、环保、价廉的缓蚀剂具有广阔的应用前景。
长期食用地沟油会引发癌症，对人体的危害极大，全国各地严治“地沟油”冒充食用油。地沟油是从地沟隔油池中捞取的废油脂，经过简单的加热脱水、去渣、中和、沉淀等工艺的提取的油脂，其外观呈黄褐色，有特殊臭味；地沟油成分复杂，含有各种食用油成分，如果含油废水直接排放到公共水体中，将造成严重的环境污染及资源浪费。
运用技术手段把这些地沟油利用上，即解决废弃物的处理，又能产生巨大的经济效益。然而，地沟油的成分非常复杂，其组成成分、物化性质等已不同于普通的动、植物油脂。目前地沟油主要应用于生物柴油的制备及生产肥皂、动物饲料、化工原料等。目前国内外尚未见利用地沟油生产高效酸洗缓蚀剂的报道。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种以地沟油为原料制备酸洗缓蚀剂的方法，它能够将废食用油脂回收利用，变废为宝，用量少，能有效防止金属制品在酸洗过程中的腐蚀等特点。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种以地沟油为原料制备酸洗缓蚀剂的方法，包括以下步骤：
1)将地沟油加热到60-80℃，以地沟油为1，称取按质量比1：0.8-2.5的醇胺化合物，先加入按质量比1：0.6-1.5的醇胺化合物，在不断搅拌下升温至110-160℃反应2-4小时后，自然降温至80℃，再投入剩余的醇胺化合物和占地沟油质量0.5％-3％的工业碱金属化合物，搅拌控制温度在80-110℃反应1-2小时，得缓蚀剂中间体；
2)将缓蚀剂中间体总重量的5％-20％的磷酸化剂缓慢加入到缓蚀剂中间体中，控制温度65-100℃反应4-6小时，生成地沟油酸洗缓蚀剂。
所述地沟油是指：(1)将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的泔水经过简单加工、提炼出的油；(2)劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；(3)用于油炸食品的油使用次数超过一定次数后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。
所述醇胺化合物为单乙醇胺、二乙醇胺中一种或两种。
所述碱金属化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、乙醇钾、甲醇钠、乙醇钠和乙酸钠中的一种或多种。
所述碱金属化合物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。
所述磷酸化剂是指P2O5、磷酸、聚磷酸和焦磷酸中的一种或多种。
所述磷酸化剂为磷酸和焦磷酸两种。
上述的以地沟油为原料制备酸洗缓蚀剂的方法制备的酸洗缓蚀剂。
本发明的有益效果是：
1)本发明提供了一种处理利用地沟油的新途径。
2)本发明利用的是地沟油作为制备酸洗缓蚀剂的原料，制备出的酸洗缓蚀剂，成本较低，生产过程中污染小、危害低。为缓蚀剂找到一种可靠的原料来源，具有节约能源、保护环境的特点。
3)本发明酸洗缓蚀剂用于锅炉等碳钢换热设备的酸洗，能有效地清洗换热设备内的硬垢；对有软垢及油污的清洗有特效；新生成的钢铁表面上吸附了表面活性剂而形成一层致密的保护膜，能够最大限度地避免氢蚀现象的发生，同时没有浮锈生成，因而酸洗后不需碱洗或钝化处理，只须用清水或软水快速冲洗后，就能直接使用；能够把酸液对钢铁的腐蚀降到更低的水平；可以随配随用，也可以长期保存；可以直接加入酸洗系统中而不需要任何化学反应过程。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
本发明的以地沟油为原料制备酸洗缓蚀剂的方法，包括以下步骤：
1)将地沟油加热到60-80℃，以地沟油为1，称取按质量比1：0.8-2.5的醇胺化合物，先加入按质量比1：0.6-1.5的醇胺化合物，在不断搅拌下升温至110-160℃反应2-4小时后，自然降温至80℃，再投入剩余的醇胺化合物和占地沟油质量0.5％-3％的工业碱金属化合物，搅拌控制温度在80-110℃反应1-2小时，得缓蚀剂中间体；
2)将缓蚀剂中间体总重量的5％-20％的磷酸化剂缓慢加入到缓蚀剂中间体中，控制温度65-100℃反应4-6小时，生成地沟油酸洗缓蚀剂。
所述地沟油是指：(1)将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的泔水经过简单加工、提炼出的油；(2)劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油；(3)用于油炸食品的油使用次数超过一定次数后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。
所述醇胺化合物为单乙醇胺、二乙醇胺中一种或两种。
所述碱金属化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、乙醇钾、甲醇钠、乙醇钠和乙酸钠中的一种或多种。
所述碱金属化合物为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种。
所述磷酸化剂是指P2O5、磷酸、聚磷酸和焦磷酸中的一种或多种。
所述磷酸化剂为磷酸和焦磷酸两种。
上述的以地沟油为原料制备酸洗缓蚀剂的方法制备的酸洗缓蚀剂。
本发明机理为：酸洗缓蚀剂中间体制备反应分2步进行，第1步加入一定比例的醇胺化合物和地沟油，地沟油其主要成分仍然是甘油三酯，含有大量硬脂酸和油酸，与醇胺化合物反应生成酰胺单脂和酰胺双脂；第2步补加醇胺化合物和碱金属化合物，有利于酰胺单脂和酰胺双脂转化为烷醇酰胺。
烷醇酰胺是一种非离子型表面活性剂，它具有增稠、增泡、稳泡、润湿等多种功能，并具有高去污力、携污力以及具有抗静电和防锈等作用，还是合成磷酸酯表面活性剂的中间体。可以使碳钢发生阳极极化，有效抑制钢铁被腐蚀液溶解腐蚀，同时通过在碳钢表面的饱和吸附形成有机分子膜有效保护碳钢。
酸洗缓蚀剂中间体制备反应中的副产物甘油适用酸洗水溶液的软化剂、干燥剂、润滑剂，少量的甘油起到增强渗透和保湿作用。酸洗缓蚀剂中间体制备反应中少量过剩的醇胺化合物为洗涤助剂，可改进油性污垢，特别是非极性皮脂的去除，可提高去污性能，相容性极好，是高效整合剂，还具有杀菌作用；同时醇胺化合物通过与磷酸反应可得到有机酸乙醇胺缓蚀剂。酸洗缓蚀剂中间体制备反应中少量地沟油与工业碱金属化合物进行皂化反应即为地沟油皂料，有较好的乳化能力和去污效果。
磷酸具有缓蚀作用。烷醇酰胺与磷酸反应合成的磷酸酯盐是一类重要的表面活性剂，由于磷原子的引入，此类表面活性剂具有某些独特的优异性能，如电解质相容性、热和碱稳定性、抗静电性、润滑性、阻蚀性等，特别是有优良的缓蚀性能。烷醇酰胺磷酸酯是由电负性较大的O、N和P原子为中心的三种极性基团(酰胺、醇羟基和磷酸基团)和以C、H原子组成的非极性基团构成。在溶液中，极性基团中的N原子充当配位体与Fe形成螯合物而吸附在金属表面形成单分子层的螯合膜，从而改变了金属的双电层结构，提高了金属离子化过程的活化能，而非极性基团则定向排列于金属表面，形成一层疏水膜，覆盖在金属表面，使其得到保护，起到缓蚀作用。烷基磷酸酯主要抑制阳极腐蚀，缓蚀作用以沉淀膜为主，磷酸酯与Ca2+、Fe2+、Mg2+等离子发生螯合作用，在金属表面形成络合物沉淀膜，膜的强度较大，但很难完全覆盖整个金属表面；而分子中的醇胺N和磷酸酯共同作用达到优势互补的作用，既可以增强保护膜的强度又可以最大限度地保护膜的完整性。
下面的实施例将对本发明予以进一步说明，但并不因此而限制本发明。
说明：本发明中所使用的药品均为市售产品或实验室常规药品。
实施例1
1)将100kg地沟油加热到60℃，先加入100kg二乙醇胺，在不断搅拌下升温至160℃反应2小时后，自然降温至80℃，再投入50kg二乙醇胺和0.5kg的氢氧化钠，搅拌控制温度在80℃反应2小时，得缓蚀剂中间体；
2)将45kg的磷酸和5kg的焦磷酸缓慢加入到缓蚀剂中间体中，控制温度70℃反应6小时，生成地沟油酸洗缓蚀剂。
实施例2
1)将100kg地沟油加热到70℃，先加入150kg的单乙醇胺，在不断搅拌下升温至160℃反应2小时后，自然降温至80℃，再投入100kg单乙醇胺和3kg氢氧化钠，搅拌控制温度在110℃反应1小时，得缓蚀剂中间体；
2)将15.84kg的磷酸和1.76kg的焦磷酸缓慢加入到缓蚀剂中间体中，控制温度65℃反应6小时，生成地沟油酸洗缓蚀剂。
实施例3
1)将100kg地沟油加热到80℃，先加入60kg单乙醇胺，在不断搅拌下升温至110℃反应4小时后，自然降温至80℃，再投入20kg单乙醇胺和2kg氢氧化钾，搅拌控制温度在110℃反应2小时，得缓蚀剂中间体；
2)将16.38kg的磷酸和1.82kg的焦磷酸缓慢加入到缓蚀剂中间体中，控制温度100℃反应4小时，生成地沟油酸洗缓蚀剂。
实施例4
1)将100kg地沟油加热到75℃，先加入80kg二乙醇胺，在不断搅拌下升温至120℃反应3小时后，自然降温至80℃，再投入70kg醇胺化合物和3kg氢氧化钠，搅拌控制温度在110℃反应2小时，得缓蚀剂中间体；
2)将22.68kg的磷酸和2.52kg的焦磷酸缓慢加入到缓蚀剂中间体中，控制温度75℃反应4小时，生成地沟油酸洗缓蚀剂。
本发明参照GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失重试验，试验酸液为4％的盐酸，试片为A3碳钢，试验温度为70℃，试验时间为8h，添加实施例1制得的缓蚀剂后的结果：
本发明参照中华人民共和国化工行业标准HG/T 2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》，酸洗标准允许腐蚀速度分别为，碳刚类小于6g/m2·h，不锈钢类小于2g/m2·h，铜合金小于2g/m2·h。试验酸液采用5％的盐酸，缓蚀剂0.3％，试片分别采用碳刚类、铜合金和不锈钢等，试验温度为55℃，试验时间为10h，添加不同实施例的缓蚀剂后的结果：
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。