[发明专利]一种适用于煤气化装置变换冷凝液的缓蚀剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种适用于煤气化装置变换冷凝液的缓蚀剂及其使用方法，所述缓蚀剂由咪唑啉、咪唑啉酰胺、曼尼希碱季铵盐、吡啶、钼酸钠中两种或多种组分复配得到。本发明用于煤气化装置金属设备和管线腐蚀防护，具有高效、适应性强、安全环保且不影响产品收率和质量等优点，保障装置长周期安全运行。

技术领域

本发明涉及一种适用于煤气化装置变换冷凝液的缓蚀剂及其使用方法，属于煤化工腐蚀防护技术领域。

背景技术

煤气化装置中变换工段腐蚀失效造成的非计划停工或安全事故常占到总量50％以上，其中变换冷凝液是造成变换工段设备和管道腐蚀失效(腐蚀减薄和应力开裂)的主要原因，常见腐蚀位置出现在变换气冷凝管线、回流管线、气液分离罐、换热器管程、冷凝液汽提塔上部塔板等。

变换冷凝液来源于变换气冷凝后的产物，其内涉及H₂S-CO₂-Cl^--NH₄⁺-H₂O多种腐蚀介质，存在多介质耦合腐蚀作用且随pH和介质浓度变化腐蚀机理也发生变化。以碳钢在变换冷凝液腐蚀环境为例，以H₂S和CO₂腐蚀为主，pH小于7时以H⁺与Fe²⁺构成电化学腐蚀，pH大于7时以HS^-、HCO₃^-与Fe²⁺构成电化学腐蚀。此外，CO₂/H₂S分压比在20～500下存在两者竞争与协同效应，H₂S不仅造成应力腐蚀开裂，而且对电化学减薄腐蚀也有很大影响，既能通过阴极反应加速CO₂腐蚀，又能通过FeS和NH₄HS腐蚀产物在一定情况下减缓腐蚀，NH₄Cl会沉积导致垢下腐蚀。因此，造成设备和管线在该变换冷凝液腐蚀环境下腐蚀防控难。

缓蚀剂作为一种有效腐蚀防控措施被广泛用于石油化工行业，但是对于煤化工行业应用较少，尤其对于煤气化装置。一方面，煤气化装置腐蚀机理复杂，涉及多相、多介质腐蚀作用，单一机理防护的缓蚀剂无法适应现场复杂多机理耦合下的腐蚀且效果差；另一方面，目前国内市场上普遍使用的咪唑啉类缓蚀剂用于含CO₂、低H₂S的环境中缓蚀效果比较理想，但在较高温度、较高H₂S、Cl^-浓度，大多咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀效果较差。因此，本发明针对煤气化装置，提出一种缓蚀剂适用于煤气化装置变换冷凝液的缓蚀剂配制并给出其合理使用方法，解决煤气化装置变换冷凝液腐蚀问题，保障装置长周期安全运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于煤气化装置变换冷凝液的缓蚀剂及其使用方法，用于煤气化装置金属设备和管线腐蚀防护，具有高效、适应性强、安全环保且不影响产品收率和质量等优点，保障装置长周期安全运行。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：

本发明提供一种适用于煤气化装置变换冷凝液的缓蚀剂，所述缓蚀剂由咪唑啉、咪唑啉酰胺、曼尼希碱季铵盐、吡啶、钼酸钠中两种或多种组分复配得到。

优选的，所述缓蚀剂由曼尼希碱季铵盐与咪唑啉酰胺按照质量比1：0.5～2复配得到；更优选的，所述缓蚀剂由曼尼希碱季铵盐与咪唑啉酰胺按照质量比1：1复配得到。

优选的，所述缓蚀剂由咪唑啉酰胺与钼酸钠按照质量比2:1复配得到。

优选的，所述缓蚀剂由曼尼希碱季铵盐与吡啶按照质量比1：0.5～2复配得到；更优选的，所述缓蚀剂由曼尼希碱季铵盐与吡啶按照质量比1：1复配得到。

优选的，所述缓蚀剂由曼尼希碱季铵盐与钼酸钠按照质量比2:1复配得到。