Патент на изобретение №2324661

(54) СОСТАВ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАКИПИ И ОТЛОЖЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтехимической, химической промышленности, теплоэнергетике, водоснабжению и другим отраслям народного хозяйства, а именно к составам для удаления накипи и отложений с внутренних поверхностей труб, теплообменников и технологических аппаратов. Состав содержит пиросульфат натрия, или калия, или аммония, или надсернокислый натрий, или калий, или аммоний – 0.09-10 мас.%, фторид натрия, или аммония, или калия, или плавиковую кислоту – 0.01-1.0 мас.%, полифенольные соединения древесины или коры хвойных пород – 0.003-6.0 мас.%, уротропин – 0.01-8.0 мас.%, соляную кислоту – 2.0-24.0 мас.%, неионогенное поверхностно-активное вещество – 0.0015-0.05 мас.% и воду – остальное. Предложенный состав позволяет более эффективно растворять труднорастворимую накипь и отложения, содержащие в своем составе силикаты. 1 табл.

Изобретение относится к нефтехимической, химической промышленности, теплоэнергетике, водоснабжению и другим отраслям народного хозяйства, а именно к составам для удаления накипи и отложений с внутренних поверхностей труб, теплообменников и технологических аппаратов.

Известен состав для удаления накипи включающий в себя в мас.% (Патент RU №2085517), содержащий мас.% бисульфат или персульфат калия или натрия 5-12, вода – остальное. Состав также может содержать соляную и уксусную кислоты в количестве 4-8 и 4-6 мас.% соответственно.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав (Патент RU №2257354), включающий в себя в мас.% пиросульфат натрия, или калия, или аммония, или надсернистокислый натрий, или калий, или аммоний – 0.09-10 мас.%, соляную кислоту – 2.0-15.0, полифенольные соединения коры хвойных пород 0.003-2.0, уротропин 0.01-4.0, полигексаметиленгуанидин хлорид – 0.1-1.5, неионогенное поверхностно-активное вещество – 0.0015-0.009, вода – остальное.

Недостатком данных составов является их низкая скорость растворения накипи и отложений, содержащих труднорастворимые силикаты.

Для устранения указанного недостатка предлагается состав в мас.%, увеличивающий скорость растворения накипи и отложений, содержащих силикаты:

Пример 1. Состав примера 1 приготовлен в условиях прототипа и содержит (мас.%): пиросульфат натрия – 2; соляную кислоту – 2.0; уротропин – 2; полифенольные соединения коры хвойных пород – 1; полигексаметиленгуанидин хлорид – 1; поверхностно активное вещество – 0.0015; вода – остальное.

Скорость растворения накипи измеряли по скорости убыли веса бруска, состоящего из СаСО₃:Са₃РО₄:CaSiO₃=30:50:20 в условиях перемешивания и термостатирования состава при 45°С и времени контакта 1 час.

Испытания на коррозионную активность растворов преобразователей накипи осуществлялся следующим образом. Обезжиренные металлические образцы с одинаковой поверхностью взвешивались на аналитических весах с точностью до 0.0001 г. После взвешивания образцы замачивались в исследуемом составе. По окончании эксперимента металлические образцы извлекались из растворов, промывались в проточной воде, высушивались и взвешивались. Анализ результатов осуществляли исходя из разницы массы образцов до и после обработки их в исследуемых растворах.

В аналогичных условиях анализировали составы, приведенные в остальных примерах.

Пример 2. Испытания проводят в условиях примера 1. Состав примера 2 приготовлен в условиях прототипа. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 15.0; пиросульфат натрия – 2; уротропин – 4; полифенольные соединения коры хвойных пород – 2.0; полигексаметиленгуанидин хлорид – 1.5; ПАВ – 0.0015; вода – остальное.

Пример 3. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 2.0; уротропин – 2.0; надсернокислый аммоний – 2.0; полифенольные соединения коры хвойных пород – 1; фторид натрия – 0.05; ПАВ – 0.0015; вода – остальное.

Пример 4. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 2,0; пиросульфат аммония – 2.0; уротропин – 2.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород – 1.0; фторид аммония – 0.5; ПАВ – 0.03; вода – остальное.

Пример 5. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 15.0; надсернокислый аммоний – 2.0; уротропин – 4.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород – 2.0; фторид аммония – 1.0; ПАВ – 0.05; вода – остальное.

Пример 6. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 24.0; надсернокислый калий – 10.0; уротропин – 8.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород – 6.0; фторид аммония – 1.0; ПАВ – 0.05; вода – остальное.

Пример 7. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 15.0; пиросульфат аммония – 2.0; уротропин – 4.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород – 2.0; плавиковая кислота – 1,5; ПАВ – 0.07; вода – остальное.

Пример 8. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 15.0; надсернокислый натрий – 0,09; уротропин – 0.01; полифенольные соединения коры хвойных пород – 0.003; фторид аммония – 1.0; ПАВ – 0.03; вода – остальное.

Пример 9. Испытания проводят в условиях примера 1. В отличие от примера 1 состав содержит в мас.%: HCl – 15.0; пиросульфат калия – 11; уротропин – 9.0; полифенольные соединения древесины хвойных пород – 6.5; фторид натрия – 0.3; ПАВ – 0.07; вода – остальное.

Результаты относительных скоростей растворения отложений и степень защиты от коррозии относительно прототипа (пример 2) представлены в таблице.

Как видно из сравнения данных примеров 1 и 3 и примеров 2 и 5 (таблица), введение в состав фторсодержащих соединений увеличивает скорость растворения отложений, содержащих в своем составе силикаты. При этом скорость коррозии металла не возрастает. Дальнейшее повышение содержания фторсодержащих соединений (пример 7) показывает, что скорость растворения отложений возрастает незначительно, однако при этом и возрастает коррозия металла.

При сопоставлении активности и влиянию на коррозию металла примеров 3 и 4 видно, что в качестве ингибиторов коррозии возможно использование не только полифенольных соединений коры хвойных пород, но и полифенольных соединений древесины хвойных пород, что позволяет расширить сырьевую базу для получения составов снятия накипи и отложений.

При сопоставлении примеров 1 и 3, примеров 3 и 4 видно, что замена пиросульфата и (или) надсернистокислой соли на надсернокислый аммоний не оказывает влияния на величину коррозии.

При сопоставлении данных примеров 4, 5 и 6 видно, что увеличение содержания соляной кислоты увеличивает скорость растворения отложений, но при этом и увеличивает коррозию металла. Увеличение содержания соляной кислоты выше 24% экономически нецелесообразно, так как она не полностью расходуется в процессе растворения накипи и требует дополнительных затрат направленных на ее нейтрализацию в отработанном растворе, а также из за высокой коррозии металла. Уменьшение содержания соляной кислоты ниже 2,0 мас.% (пример 3 и 4) снижает скорость растворения накипи, что требует увеличения времени обработки поверхностей.

Снижение содержания ингибиторов кислотной коррозии (примеры 5 и 8): полифенольных соединений коры и (или) древесины хвойных пород, уротропина и пиросульфата натрия, или калия, или аммония, или надсернокислого натрия, или калия, или аммония приводит к резкому увеличению коррозии металла. Увеличение их содержания (пример 9) приводит к замедлению скорости растворения отложений.

Из сопоставления данных примеров 3 и 4 видно, что повышение концентрации ПАВ увеличивает скорость растворения накипи, однако дальнейшее повышение ПАВ (пример 7) ведет к высокому пенообразованию, что затрудняет работу с составом.

Наиболее оптимальным является приведенные в примерах 3, 4, 5, 6, 8 концентрации ингредиентов состава: пиросульфат натрия, или калия, или аммония, или надсернокислого натрия, или калия, или аммония 0.09-10; фторид натрия, или аммония, или калия, или плавиковая кислота (HF) – 0.01-1.0; полифенольные соединения древесины или коры хвойных пород 0.003-6.0; уротропин 0.01-8.0; HCl (соляная кислота) – 2.0-24.0; неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) 0.0015-0.05; вода – остальное.

Формула изобретения

Состав для удаления накипи и отложений, содержащий водорастворимую соль серокислородсодержащей кислоты, уротропин, неионогенное поверхностно-активное вещество и соляную кислоту, отличающийся тем, что дополнительно содержит плавиковую кислоту или фторид натрия, калия или аммония, в качестве соли серокислородсодержащей кислоты содержит пиросульфат натрия, калия или аммония или надсернокислый натрий, калий или аммоний, а также полифенольные соединения древесины или коры хвойных пород при следующем соотношении компонентов, мас.%: