一种燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂及其制备方法和使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶金化工技术领域，具体涉及一种燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂及其制备方法和使用方法。
【背景技术】
[0002]莱钢有不同类型大小的锅炉16台，总吨位有1920吨/小时，降低锅炉排烟温度对提高能源利用率具有重要的意义，为进一步回收热量提升锅炉实际运行效益，降低能源动力厂锅炉排烟温度提升锅炉热效率提高发电量，在保证正常生产的前提下，从技术、效益、安全等方面考虑整个锅炉运行每个环节，结合实际工况，研究在尾部烟道加装尾部烟气余热利用换热装置，将烟气温度从目前的145°C左右降低到60°C左右或更低具有重大意义。现有技术中是将145°C的烟气温度降温至120°C进行排放，这样浪费了热量，并且不符合国家排放政策。但是降低烟气温度，会使得烟气中水汽凝结，烧燃后产生的腐蚀性物质(二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳、硫化物等)随着温度的降低溶解在凝结水中形成酸性水膜，对烟气管道及后部设备，比如风机造成严重腐蚀。选择最终排烟温度降低至60°C，主要原因是烟气低温外排是国家产业政策方向，最终目标是60°C外排，有效提高锅炉的热效率，减少二氧化碳的排放，提高锅炉热效率，具有极大的节能减排意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂及其制备方法和使用方法，该缓蚀剂能够有效防止超低温烟气中的腐蚀性介质对引风机和其它设备的腐蚀，最终实现节能减排、挖潜增效目的。
[0004]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是
[0005]—种燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂，按质量百分数计，包括10?30%的苯并三氮唑、20?30 %的三亚乙基四胺以及40?70 %的中间产物，其中中间产物通过以下方法制得:按质量百分数计，将15?25%的水、10?20%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、5?10%的失水山梨醇脂肪酸脂、50?60%的12?18个碳原子的烷基胺加入反应釜中，升温至50?55°C搅拌均质后，自然冷却至室温，得到中间产物。
[0006]所述12?18个碳原子的烷基胺为十三烷胺、十四烷胺、十六烷胺、十六烷二胺、三己胺、二辛胺中的一种或一种以上任意比例混合物。
[0007]—种燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤:
[0008]I)按质量百分数计，将15?25%的水、10?20%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、5?10%的失水山梨醇脂肪酸脂、50?60%的12?18个碳原子的烷基胺加入反应釜中，升温至50?55°C搅拌均质后自然冷却至室温，得到中间产物；
[0009]2)按质量百分数计，将10?30%的苯并三氮唑、20?30%的三亚乙基四胺以及40?70%的中间产物加入反应釜内，然后回流反应完全，得到燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂。
[0010]所述12?18个碳原子的烷基胺为十三烷胺、十四烷胺、十六烷胺、十六烷二胺、三己胺、二辛胺中的一种或一种以上任意比例混合物。
[0011]所述步骤I)中搅拌的时间为I?1.5h。
[0012]所述步骤2)中回流反应的温度为40?50°C。
[0013]所述步骤2)中回流反应的时间为0.5?lh。
[0014]—种燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的使用方法，使用时，加药浓度为每小时60?10g/万方煤气。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0016]1、本发明采用苯并三氮唑、三亚乙基四胺、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、失水山梨醇脂肪酸脂和烷基胺为原料，原料易得、制备方法简单、易操作，适合大规模放大生产。
[0017]2、本发明的缓蚀剂具有成膜作用，当缓蚀剂加入后，缓蚀剂中的成膜成分的氨基在金属表面吸附，形成具有憎水作用的单分子层保护膜，该保护膜能够将金属表面与水隔离；由于“成膜成分”分子间的空隙比02和CO 2的截面小，从而防止O 2和CO 2对金属的腐蚀；并且具有憎水作用的单分子层保护膜致密且稳定；缓蚀剂具有中和作用，缓蚀剂PH > 12，呈碱性，所以具有“中和剂”作用且易挥发，既能够中和凝结水中的酸性物质，又为在线检测凝结水中的缓蚀剂浓度提供了依据；当加入缓蚀剂后，缓蚀剂在系统气液相中具有合理的气液相分配比，在凝结水不足未充满管道时，可有效保护凝结水管道的气相空间。
[0018]3、本发明缓蚀剂加量极少，加药浓度为每小时60?10g/万方煤气，成本低。
[0019]4、本发明使得锅炉外排烟气超低温余热，烟气温度从145°C左右降低到60°C左右或更低，回收工艺得以实现。
[0020]5、本发明有效地解决了超低温烟气对引风机及烟道设备的腐蚀问题，最终实现节能减排、挖潜增效目的。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0022]实施例1:
[0023]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂，按质量百分数计，包括10%的苯并三氮P坐、20%的三亚乙基四胺以及70%的中间产物。其中，中间产物通过以下方法制得:
[0024]将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十三烷胺加入反应釜中，然后升温至55°C，并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0025]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的制备方法，包含如下步骤:
[0026]I)按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十三烷胺加入反应釜中，升温至55°C回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0027]2)按质量百分数计，将10%的苯并三氮唑、20%的三亚乙基四胺以及70%的中间产物加入反应釜内，然后升温至40°C，并在此温度下回流反应0.5h，出料，即得燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂。
[0028]实施例2:
[0029]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂，按质量百分数计，包括25%的苯并三氮唑、25%的三亚乙基四胺、50%的中间产物。其中，中间产物通过以下方法制得:
[0030]将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十六烷胺加入反应釜中，升温至55°C回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0031]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的制备方法，包含如下步骤:
[0032]I)按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十六烷胺加入反应釜中，升温至55°C，并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0033]2)按质量百分数计，将25%的苯并三氮唑、25%的三亚乙基四胺、50%的中间产物加入反应釜内，然后升温45°C，并在此温度下回流反应45min，出料，即得燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂。
[0034]实施例3:
[0035]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂，按质量百分数计，包括30%的苯并三氮唑、25%的三亚乙基四胺、45%的中间产物。其中，中间产物通过以下方法制得:
[0036]按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十四烷胺和三己胺的混合物(十四烷胺和三己胺的质量比为2:3)加入反应釜中，升温至55°C，并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0037]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的制备方法，包含如下步骤:
[0038]I)按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十四烷胺和三己胺的混合物(十四烷胺和三己胺的质量比为2:3)加入反应釜中，升温至55°C，并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0039]2)按质量百分比计，将30%的苯并三氮唑、25%的三亚乙基四胺、45%的中间产物加入反应釜内，然后升温45°C，并在此温度下回流反应45min，出料，即得燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂。
[0040]实施例4:
[0041]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂，按质量百分数计，包括20%的苯并三氮唑、25%的三亚乙基四胺、55%的中间产物。其中，中间产物通过以下方法制得:
[0042]按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十六烷胺和二辛烷的混合物(十六烷胺和二辛烷的质量比为1:1)加入反应釜中，升温至55°C并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0043]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的制备方法，包含如下步骤:
[0044]I)按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十六烷胺和二辛烷的混合物(十六烷胺和二辛烷的质量比为1:1)加入反应釜中，升温至55°C并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0045]2)按质量百分数计，将20%的苯并三氮唑、25%的三亚乙基四胺、55%的中间产物加入反应釜内，然后升温48°C，并在此温度下回流反应40min，出料，即得燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂。
[0046]实施例5:
[0047]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂，按质量百分数计，包括25%的苯并三氮唑、30%的三亚乙基四胺、45%的中间产物。其中，中间产物通过以下方法制得:
[0048]按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十六烷二胺加入反应釜中，升温至55°C，并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得中间产物。
[0049]本实施例燃气锅炉超低温烟气用缓蚀剂的制备方法，包含如下步骤:
[0050]I)按质量百分数计，将15%的水、15%的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂、15%的失水山梨醇脂肪酸脂、55%的十六烷二胺加入反应釜中，升温至55°C，并在此温度下回流搅拌lh，均质后冷却至室温，即得