ПРОМЫВОЧНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАКИПИ Российский патент 1994 года по МПК C02F5/08 

Изобретение относится к составам промывочных растворов для удаления накипи в теплообменниках, змеевиках, трубопроводных системах, котельных и подобных промышленных установках.

Наиболее близким техническим решением является применение в качестве промывочных растворов низкомолекулярных кислот (НМК) в виде водного конденсата, являющегося отходом производства синтетических жирных кислот (СЖК).

Получаемый на основе водного конденсата 70%-ный концентрат НМК (КНМК) используется для промывки теплообменного оборудования после 10-20-кратного разбавления водой как в отдельности, так и в композиции с трилоном Б, выполняющим роль комплексообразователя [3].

Недостатками этого состава являются невысокая эффективность растворяющегося действия и неэкономичность применения трилона Б из-за его дороговизны.

Целью изобретения является повышение степени и скорости растворения накипи.

Для достижения поставленной цели в водный раствор низкомолекулярных кислот фракции С₁-С₄ в качестве комплексообразователя вводят продукт конденсации СЖК с полиэтиленполиамином или диэтилентриамином-Пеназолин 10-16Б или Пеназолин 10-16Д при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Смесь низкомолекулярных кислот
фракции С₁-С₄ 3,7-14,9
Пеназолин 10-16Б или 0,2-1,0
Пеназолин 10-16Д
Вода до 100
Смесь низкомолекулярных кислот получается 10-20-кратным разбавлением 70% -ного концентрата НМК водой. Продукт под названием 70%-ный концентрат НМК (очищенный) выпускается по ТУ 38.107121-84 (кислотное число (к. ч.) мг КОН/г не менее 650, массовая доля кислот С₁-С₄ не менее 65,0%, в том числе масляной кислоты не более 5%, пропионовой кислоты не менее 5%.

Низкомолекулярные кислоты играют основную роль в процессе растворения осадка, реагируя с катионами отложений, образуют комплексы, переводя их в раствор.

Пеназолин 10-16Б (ТУ 38-407355-86) является продуктом конденсации синтетических жирных кислот с полиэтиленполиамином,маркиБ.Он представляет собой смесь аминоимидазолинов, амидоимидазолинов, амидопиперазинов и амидоаминов. Ниже приводятся их структурные формулы. _ амидопиперазин RCONH(СН₂СН₂NH)_n+1R¹ амидоамин где R - углеводородный радикал С₉-С₁₅
R¹ = Н, СОR
П р и м е р 1. В колбе на 750 мл готовили 500 мл промывочного раствора 10-кратного разбавления концентрата НМК. Для этого 50 мл концентрата НМК (содержание кислот фракции С₁-С₄ 74,6%, к. ч. 756,4 мг КОН/г) растворяли в 450 мл дистиллированной воды.

В полученный водный раствор НМК с содержанием кислот фракции С₁-С₄7,46% (к. ч. 80,03 мг КОН/г) добавляли 0,5 г (0,1%) пеназолина 10-16Д и перемешивали при нагревании до полного растворения.

Эффективность полученного раствора проверяли по его способности растворять кусочки накипи размером 5-10 мм, сколотой со змеевиков окислительных колонн цеха СЖК Шебекинского химзавода, по известной методике [1]. Для удобства сравнения результатов использовали одно и то же количество осадков, равное 10,0 г.

Осадок имеет состав, мас.%:
Са⁺⁺ 24,7; Mg⁺⁺ 6,6; Fe⁺⁺ 0,8; Cl^- 0,2; SO₄^-- 0,64.

Из 10,0 г осадка растворилось 5,495 г, что составляет 54,9%.

Одновременно с определением растворимости осадка накипи производили оценку коррозионного действия промывочного раствора, которое он оказывает на углеродистую сталь марки Ст. 3. Оценку коррозионных свойств осуществляли по методике [2]. Для этого в колбу с промывочным раствором подвешивали на фторопластовой ленте 3 образца из углеродистой стали размером 50 x 20 x 4 мм.

Раствор выдерживали при 60^оС в течение 3 ч при перемешивании, затем образцы стали извлекали из раствора, а раствор фильтровали на вакуум-фильтре. Оставшийся на фильтре осадок промывали горячей дистиллированной водой, высушивали до постоянного веса и взвешивали.

Скорость убыли массы определяли по формуле
K = где Δm - убыль массы образцов до и после испытания;
S - площадь поверхности образца;
t - продолжительность испытания.

Скорость коррозии составила 13,11 г/м² ˙ ч.

П р и м е р ы 2-5. В условиях примера 1 осуществляли проверку растворяющей способности промывочного раствора при различных соотношениях компонентов.

П р и м е р ы 6-10. В условиях примера 1 оценивали растворяющую способность промывочного раствора с использованием в качестве комплексообразователя пеназолина 10-16Б при его различном содержании.

П р и м е р ы 11-12. В условиях примера 1 проведена оценка растворяющей способности водных растворов пеназолина 10-16Д и 10-16Б.

П р и м е р ы 13-14. Осуществлены в условиях прототипа с использованием в качестве комплексообразователя трилона Б.

Результаты по эффективности действия промывочных растворов для удаления накипи по примерам 1-14 представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предложенный состав по эффективности растворения накипи на 5-50% превышает известный.

Повышение эффективности промывочного раствора приводит к сокращению простоев оборудования, повышению его КПД, сокращению энергозатрат, расходуемых на его промывку.

Использование: растворение накипи в трубопроводах, теплообменниках. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: смесь низкомолекулярных кислот C₁-C₄ 3,7-14,9; ; продукт конденсации синтетических жирных кислот с полиэтиленполиамином или диэтилентриамином 0,2 - 1,0, вода до 100. Степень растворения накипи до 95%. 1 табл.

ПРОМЫВОЧНЫЙ РАСТВОР ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАКИПИ, содержащий низкомолекулярные кислоты фракций C₁ - C₄ и комплексообразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения степени и скорости растворения накипи, в качестве комплексообразователя он содержит продукт конденсации синтетических жирных кислот с полиэтиленполиамином или диэтилентриамином при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Низкомолекулярная кислота фракции C₁ - C₄ 3,7 - 14,9
Продукт конденсации синтетических жирных кислот с полиэтиленополиамином или диэтилентриамином 0,2 - 1,0
Вода До 100