[发明专利]新型氨基酸衍生物酸洗缓蚀剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型氨基酸衍生物酸洗缓蚀剂及其应用方法，用以抑制碳钢及其产品在酸洗过程中产生的不必要的腐蚀，属工业清洗技术领域。

背景技术

在酸浸除锈、工艺设备酸洗除垢和酸化采油等酸性环境中，钢铁腐蚀是一种极其重要的破坏因素，常常引起设备的严重蚀损，给人类带来巨大的经济损失和社会危害。做好防腐蚀工作，已不是单纯的技术问题，而是关系到保护资源，节约能源，节省材料，保护环境，保证正常生产和人身安全，发展新技术等一系列重大的社会和经济问题。

缓蚀剂技术由于具有操作简单、见效快、能保护整个系统等特点，因而广泛应用于石油化学品加工，化学清洗，大气环境，工业用水，仪表制造及石油化工生产等过程。

目前常用的缓蚀剂存在着各种缺陷，如用量多、毒性大、成本高等问题。因此，人们迫切需要开发一种高效、无毒无害、剂量小、成本低的新型缓蚀剂。氨基酸生产成本较低，在水中的溶解性好，对环境无毒无害，可生物降解，是一种很有发展潜力的绿色缓蚀剂。但是目前所研究的单一氨基酸缓蚀剂缓蚀效果不太理想，达不到工业需求。

发明内容

本发明的发明目的是为了解决目前常用的一些氨基酸酸洗缓蚀剂用量大、缓蚀效率不理想的缺点，一是提供一种无毒无害、可生物降解的新型氨基酸类绿色环保缓蚀剂，二是提供一种用新型氨基酸衍生物缓蚀剂清洗碳钢及其产品的工业酸洗方法。

实现上述发明目的的技术方案是：新型氨基酸衍生物酸洗缓蚀剂，其为半胱氨酸的衍生物，结构式如下：

其中R是C₄～C₈的烃基或苄基。

新型氨基酸衍生物酸洗缓蚀剂的应用方法，适用于碳钢及其产品的工业酸洗。其酸洗方法是：以浓度为0.1M～2M的稀硫酸或稀盐酸作为酸洗液，每升酸洗液中加入氨基酸衍生物缓蚀剂的量为：0.001g～2.0g，酸洗温度为20℃～60℃，时间为0.5-16h。

本发明的原理在于：半胱氨酸衍生物中的S、N等杂原子上含有孤对电子，能与过渡金属原子中的空的d轨道成健，有效的吸附在金属表面起到保护作用；当R基为烃基时，可定向排列在金属表面起到疏水作用，当R基为苄基时，苯环上的电子云能增强缓蚀剂与金属的结合力，从而更有效的起到保护作用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)环境友好。本发明为半胱氨酸衍生物具有无毒无害、可生物降解等特点，半胱氨酸原料来源广泛，成本较低，而合成半胱氨酸衍生物的方法简单易行，无副产品。因此，本发明符合绿色、高效缓蚀剂发展方向。

(2)用量低，效果好。本发明用以防止碳钢及其产品在酸洗过程中不必要的腐蚀，与常用酸洗缓蚀剂比较，具有用量低、缓蚀效率高、本发明的缓蚀剂对碳钢酸洗有很好的缓蚀效果，缓蚀率可达到98％以上。具有缓蚀率高、用量低、原料来源广泛、合成简单等特点，持续作用能力强的突出优点，可反复使用等。符合缓蚀剂发展趋势。

(3)酸洗方法简单。

附图说明

图1是本发明实验中A₃碳钢电极分别浸入含不同缓蚀剂的浓度为0.5M硫酸溶液中的交流阻抗图(Nyquist图)。

图2是本发明实验中A₃碳钢电极分别浸入含不同缓蚀剂的浓度为0.5M硫酸溶液中的交流阻抗图(Bode图)。

图3是本发明实验中A₃碳钢电极分别浸入含不同缓蚀剂的浓度为0.5M硫酸溶液中的交流阻抗图(phase angle图)。

图4是本发明实验中A₃碳钢电极分别浸入含不同缓蚀剂的浓度为0.5M硫酸溶液中的极化曲线图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明进一步详细描述。

新型氨基酸衍生物酸洗缓蚀剂，为合成的半胱氨酸的衍生物，结构如下：

其中R是C₄～C₈的烃基或苄基。

新型氨基酸衍生物酸洗缓蚀剂的应用方法实施例

一、溶液配制

S-丁基半胱氨酸、S-己基半胱氨酸、S-苄基半胱氨酸均为实验室合成，已通过红外、核磁等方法验证。

实施体系：浓度为0.5M硫酸

实验中所用器皿都要用二次蒸馏水洗涤，所有溶液的配制均用二次蒸馏水。

二、A₃碳钢电极