一种酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用与流程

本发明属于资源化利用，具体涉及一种酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，我国白酒行业发展速度快、规模大，成为地方经济发展的重要支柱。据不完全统计，在白酒生产过程中每生产1吨白酒就会产出15～20吨酿酒废水。由此酿酒废水已然成为白酒行业绿色高质量发展的迫切问题。酿酒底锅水作为酿酒废水的重要组成部分，其来源于白酒蒸煮工艺过程，是粮食糊化和糟醅蒸馏时水蒸气在糟醅中反复冷凝、下沉聚集在锅底中与原有水分混合形成的液体。因其作为糟醅蒸馏环节的蒸汽介质，不断地从锅内糟醅中，溶解和浸出有机成分，是典型的高浓度有机废水。为了提升酒的产量，在烤酒过程中会将黄水加入锅中一起串烧，这使得底锅水成分愈加复杂，处理难度加大，若直接排放不仅会造成严重地环境污染，还会因底锅水中有机组分没有被充分利用而造成资源浪费。

2、随着水处理技术的发展和完善，我国大型白酒企业均具备自己独特的污水处理工程，且工艺稳定，处理后的水质符合国家和地方排放标准的要求。但是，废水中的有机资源利用率低，不仅造成了资源浪费，也会因好氧和厌氧处理导致有害气体产生和温室气体的排放。另外，由此产生的污泥进一步加剧了企业处理处置成本。随着国家环保政策的进一步收紧和碳达峰、碳中和战略目标的部署以及白酒企业规模的不断扩大，传统酿酒废水处理模式已经无法满足现代企业的发展需求。赛莱默公司发布的《中国污水处理行业碳减排路径及潜力研究》报告称，污水处理是重要的碳排放行业，亟需系统全面地开展碳减排工作。污水资源化利用，以及从污水中提取其他资源和能源，对缓解供需矛盾和减少水污染、保障水生态安全、增加水资源供给、优化供水结构具有重要意义。白酒酿造是以粮食为原料，产生的废水中富含淀粉、糖类、有机酸、酯类、醇类等，有害物质少，有再利用价值。因此，一种可以充分循环利用资源，同时兼顾环境、社会和经济效益的治理方式，必将成为未来白酒行业废水处理的主要方向。

3、缓蚀剂，是指可以有效缓解金属腐蚀的药剂(化学物质或复合物)，一般被加入到金属所处的环境介质中来发挥对金属的保护作用。缓蚀剂由于良好的性能、低廉的价格以及简便的操作，在工业生产中得到了广泛应用。我国著名的缓蚀剂研究者郑家燊教授指出：探索从天然植物、海产动植物和工农业废料中提取分离缓蚀剂组分并进行化学改性，提高缓蚀剂性能是未来缓蚀剂的发展方向之一。因此，如果将酿酒底锅水中的丰富有机物作为缓蚀剂进行回收利用，不仅有利于减少资源浪费，还能够减轻排放过程中对环境造成的污染，对于维护可持续发展和实现双碳经济具有重要的现实意义。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的就在于提供一种酸洗缓蚀剂及其制备方法和应用，本发明能有效实现酿酒底锅水的资源化利用，且制备得到的酸洗缓蚀剂具有良好的缓蚀性能。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种酸洗缓蚀剂的制备方法，具体包括以下步骤：

4、(1)酿酒底锅水经减压蒸馏、干燥后得到有机物a；

5、(2)将步骤(1)得到的有机物a经无水乙醇萃取、过滤和洗涤得到有机物b；

6、(3)将甲苯胺、80％硫酸、碘化钾和步骤(2)得到的有机物b加入反应器内，在135～155℃下加热回流12～18h，去除酸不溶物后采用氢氧化钠溶液中和滤液，用无水乙醇脱盐，减压蒸馏至干，即得所述酸洗缓蚀剂。

7、进一步地，步骤(1)中，减压蒸馏前，先静置过滤去除酿酒底锅水中的悬浮物。

8、进一步地，步骤(2)中，有机物a采用无水乙醇进行多次超声萃取，每次萃取时，有机物a和无水乙醇的质量体积比为1g:10～30ml。

9、进一步地，步骤(3)中的甲苯胺包括对甲苯胺、间甲苯胺和邻甲苯胺及其同系物。

10、进一步地，步骤(3)中，有机物b与甲苯胺的质量比为1:0.8～1，碘化钾的加入量为甲苯胺的15～25％，80％硫酸的加入量为甲苯胺的4～6倍。

11、进一步地，步骤(3)反应结束后，采用硫酸溶液溶解目标产物、过滤去除酸不溶物，再多次采用硫酸溶液洗涤产物，直至抽滤出的液体没有颜色，然后再采用氢氧化钠溶液中和滤液，中和后的滤液，用无水乙醇脱盐，减压蒸馏至干，即得到所述酸洗缓蚀剂。

12、进一步地，硫酸溶液的浓度为1.0～3.0mol/l；氢氧化钠溶液的浓度为1～6.0mol/l。

13、前面所述的一种酸洗缓蚀剂在钢铁酸洗、油气酸化开采的酸性溶液环境中的应用。

14、进一步地，所述酸性溶液为硫酸、盐酸或硝酸的水溶液，酸性溶液的浓度为0.1～6mol/l，酸洗缓蚀剂的加入量为0.05～1g/l。

15、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

16、1、本发明以酿酒底锅水为原材料来制备酸性缓蚀剂，实现了酿酒底锅水中有机物的资源化利用，且制备得到的酸性缓蚀剂具有良好的缓蚀性能，缓蚀效率可达96％以上。碳钢在添加该缓蚀剂的强酸介质中腐蚀后，试样表面较为平整，无黑斑和发暗等质量缺陷。

17、2、本发明基于酿酒底锅水有机物来制备酸洗缓蚀剂，为缓蚀剂的制备提供了新思路和新选择。且制备缓蚀剂的原料来源广泛、成本低，制备过程绿色环保，且制备方法简单，易于工业化生产，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，减压蒸馏前，先静置过滤去除酿酒底锅水中的悬浮物。

3.根据权利要求1所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，有机物a采用无水乙醇进行多次超声萃取，每次萃取时，有机物a和无水乙醇的质量体积比为1g:10～30ml。

4.根据权利要求1所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的甲苯胺包括对甲苯胺、间甲苯胺和邻甲苯胺及其同系物。

5.根据权利要求1所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，有机物b与甲苯胺的质量比为1:0.8～1，碘化钾的加入量为甲苯胺的15～25％，80％硫酸的加入量为甲苯胺的4～6倍。

6.根据权利要求1所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)反应结束后，采用硫酸溶液溶解目标产物、过滤去除酸不溶物，再多次采用硫酸溶液洗涤产物，直至抽滤出的液体没有颜色，然后再采用氢氧化钠溶液中和滤液，中和后的滤液，用无水乙醇脱盐，减压蒸馏至干，即得到所述酸洗缓蚀剂。

7.根据权利要求6所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法，其特征在于，硫酸溶液的浓度为1.0～3.0mol/l；氢氧化钠溶液的浓度为1～6.0mol/l。

8.一种酸洗缓蚀剂，其特征在于，采用权利要求1～7任一所述的一种酸洗缓蚀剂的制备方法制备得到。

9.权利要求8所述的一种酸洗缓蚀剂在钢铁酸洗、油气酸化开采的酸性溶液环境中的应用。

10.根据权利要求9所述的一种酸洗缓蚀剂的应用，其特征在于，所述酸性溶液为硫酸、盐酸或硝酸的水溶液，酸性溶液的浓度为0.1～6mol/l，酸洗缓蚀剂的加入量为0.05～1g/l。

技术总结
本发明公开了一种酸洗缓蚀剂的制备方法，具体包括以下步骤：酿酒底锅水经减压蒸馏、干燥后得到有机物A；将有机物A经无水乙醇萃取、过滤和洗涤得到有机物B；将甲苯胺、80％硫酸、碘化钾和有机物B加入反应器内，在135～155℃下加热回流12～18h，去除酸不溶物后采用氢氧化钠溶液中和滤液，然后减压蒸馏浓缩，再采用无水乙醇反萃取，经干燥后即得到所述酸洗缓蚀剂。本发明能有效实现酿酒底锅水的资源化利用，且制备得到的酸洗缓蚀剂具有良好的缓蚀性能。

技术研发人员：郑兴文,苏建,黎崎均,李蓓遥,范金龙,孙铜,谭双
受保护的技术使用者：宜宾五粮液股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11