CN103241846A

CN103241846A - 一种复合阻垢缓蚀剂

Info

Publication number: CN103241846A
Application number: CN201310169498XA
Authority: CN
Inventors: 闫金铎
Original assignee: Beijing Lonvon Kechuang Petroleum Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Lonvon Kechuang Petroleum Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-05-09
Also published as: CN103241846B

Abstract

本发明公开了一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下主要组分:2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸，去离子水。本发明的有益效果是本发明中2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸都有很好的阻垢缓蚀性能，按本发明配方的重量份复配后的阻垢缓蚀效果明显增强。本发明适用高硬、高碱，对碳酸盐水垢有极强的络合性。缓蚀阻垢性能好，磷含量低，符合环保要求。本发明不仅适用于天然气净化处理厂循环冷却水，还适用于其他化工、化肥、电力、纺织等行业循环冷却水系统。适应范围广，不需要加酸调节PH值。

Description

一种复合阻垢缓蚀剂

技术领域

本发明涉及工业循环水处理技术领域，特别涉及一种复合阻垢缓蚀剂。

背景技术

水是工业的血液，目前，在工农业这样耗水比较大的行业中，节约用水是一个比较大的课题，现有比较好的方法就是循环利用冷却水，但是由于工业排出的水的水质不同，使得这些水不能直接被循环利用，必须经过一系列的处理过程之后，才能被再次应用于生产。

工业循环冷却水系统在处理循环冷却水时会遇到一些问题，比如工业循环冷却水系统中结垢、腐蚀以及微生物危害等。现有解决上述问题的方法主要是向循环冷却水系统中投加阻垢缓蚀剂。阻垢缓蚀剂一般采用聚磷酸、有机磷酸、含磺酸基共聚物、与锌盐复合配方。有机磷由于阻垢效果好，被广泛用于工业用水的阻垢缓蚀剂的配方中。

对于一般的阻垢缓蚀剂配方，根据系统的水质不同，其缓蚀性能与阻垢性能会存在较大的差异，在低浓缩倍数循环水系统中，由于水中硬度、碱度均较低，循环水的结垢倾向较低，腐蚀相对较强，要求阻垢缓蚀剂配方要有较好的缓蚀效果;而在高浓缩倍数循环水系统中，特别是非加酸调节的循环水系统中，因为水质钙硬度及碱度的增加，沉积倾向增大，腐蚀变得微弱，此时要求阻垢缓蚀剂配方必须具有良好的阻垢性能。

发明内容

本发明目的是提供一种复合阻垢缓蚀剂，可应用于化工、化肥、电力、纺织等行业的循环水系统，由于各行业的水质的变化，本发明既能适应于低浓缩倍数的缓蚀效果，又能在高浓缩倍数有着较好的阻垢性能。

本发明的技术方案为:

一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下主要组分:

2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸。

优选的是，所述各主要组分的重量份为:

优选的是，所述的丙烯酸三元共聚物为丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸三元共聚物。

优选的是，所述复合阻垢缓蚀剂适用于高硬度、高碱度、高温度以及含钙离子、镁离子和硫酸根离子较多的天然气净化处理厂、化工厂循环冷却水系统，所述复合阻垢缓蚀剂也适用于高硬度、高碱度、高温度的化肥、电力、纺织等行业循环冷却水系统。

优选的是，以钙硬度为标准，1L循环冷却水中钙硬度为小于200mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为40～60mg/L1L循环冷却水中钙硬度为200～400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持60～80mg/L；1L循环冷却水中钙硬度为大于400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为80～90mg/L。

2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，含磷量低，具有良好阻垢缓蚀性能，优于常用的有机磷酸，特别在高温下阻垢性能远优于常用的有机磷酸，能提高锌的溶解度，耐氯的氧化性能好，复配协同性好，也是锌盐的优良稳定剂。羟基亚乙基二膦酸，含磷量低，是一种有机膦酸类阻垢缓蚀剂，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，在高pH值下仍很稳定，不易水解，一般光热条件下不易分解。耐酸碱性、耐氯氧化性能较其它有机膦酸好。可与水中金属离子，尤其是与钙离子形成六圆环螯合物，因而具有较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和本发明其它组分按一定比例复合使用时，表现出理想的协同效应。丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸三元共聚物，具有在碱性水溶液中分散铁、锌氢氧化物和碳酸钙、磷酸钙的优良性能，因其具有磺酸基团，故在高温、高碱、高钙性条件下仍有很好的阻垢分散作用。比目前市场上一些磺酸共聚物如丙烯磺酸阻磷酸钙垢率高，且其可与氯化锌复配至10%左右，在高碱水溶液中氯化锌不产生沉淀，与其他阻垢缓蚀剂复配有良好的协同效应。苯并三氮唑是一种很有效的铜和铜合金缓蚀剂，同时对铁、碳钢等多种金属也有缓蚀作用。氯化锌，是一种阴极缓蚀剂，极易溶于水，可溶解金属表面氧化物。聚环氧琥珀酸，聚环氧琥珀酸(PESA)是一种无氮、非磷有机化合物，兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好并适用于高碱、高金属含量水系，是一种绿色水处理化学品。

本发明的有益效果是本发明中2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，聚环氧琥珀酸都有很好的阻垢缓蚀性能，按本发明配方的重量份复配后的阻垢缓蚀效果明显增强。本发明适用高硬、高碱，对碳酸盐水垢有极强的络合性。缓蚀阻垢性能好，磷含量低，各组分无毒，对环境不会造成污染，符合环保要求。本发明不仅适用于高硬度、高碱度、高温度以及含钙离子、镁离子和硫酸根离子较多的天然气净化处理厂、化工厂循环冷却水系统，也适用于高硬度、高碱度、高温度的化肥、电力、纺织等行业循环冷却水系统。适应范围广，不需要加酸调节PH值。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的复合阻垢缓蚀剂进行详细描述，但不能将他们理解为对本发明保护范围的限定。

现有阻垢缓蚀剂的实施例:

实施例1

称取40.0g固含量为30%的AA/AMPS/HPA的三元共聚物、活性组分均为50%的PBTCA9.0g和6.3g无水氯化锌，加入35.7g水中，摇匀，即得到所需配制的100.0g药剂溶液。

实施例2

称取2.0g固含量为50%的羟基乙叉二膦酸、钼酸钠10.0g、固含量均为30%的T22516.7g和AA/AMPS/HPA同时含羧酸基和磺酸基三元共聚物20.0g，溶于45.0g水中，最后加入6.3g无水氯化锌，使其充分溶解，摇匀，即得到所需配制的100.0g药剂溶液。

本发明的实施例:

实施例1

将10.0g2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、8.0g羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、1.0g苯并三氮唑(BTA)、1.0g氯化锌、15.0g丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AA/HPA/AMPS)、10.0g聚环氧琥珀酸(PESA)加去离子水稀释至100g，配制成复合阻垢缓蚀剂。

将上述配制成的复合阻垢缓蚀剂在温度50℃、转速75r/min、投入到下表所述的循环冷却水中，试验时间为72h，表中钙硬均以CaCO₃计。

项目

电导率

钙硬

碱度

Cl^-

SO₄ ^2-

pH

单位

μs/cm

mg/L

数据

548

191.34

56.87

13.45

218.47

7.32

实施例2

将15g2-膦酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)、10g羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、1.2g苯并三氮唑(BTA)、7.5g氯化锌、10.0g丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(AA/HPA/AMPS)、7.5g聚环氧琥珀酸(PESA)加去离子水稀释至100g，配制成复合阻垢缓蚀剂。

将上述配制成的复合阻垢缓蚀剂在水温50℃、转速75r/min、投入到下表所述的循环冷却水中，试验时间为72h，表中钙硬均以CaCO₃计。

项目

电导率

钙硬

碱度

Cl^-

SO₄ ^2-

pH

单位

μs/cm

mg/L

数据

432

162.19

46.41

11.12

162.23

7.73

实施例结果为:

从上述实验结果中比较得出，本发明比现有阻垢缓蚀剂的使用量低，阻垢缓蚀效果更好，表中钙硬均以CaCO₃计。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，包括以下主要组分:

2-膦酸基-1，2，4-三羧酸，羟基亚乙基二膦酸，丙烯酸三元共聚物，苯并三氮唑，氯化锌，聚环氧琥珀酸，去离子水。

2.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述各主要组分的重量份分别为:

。

3.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述丙烯酸三元共聚物为丙烯酸/丙烯酸羟丙酯/2-甲基-2-丙烯酰胺基丙烷磺酸三元共聚物。

4.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述复合阻垢缓蚀剂适用于高硬度、高碱度、高温度以及含钙离子、镁离子和硫酸根离子较多的天然气净化处理厂、化工厂循环冷却水系统，所述复合阻垢缓蚀剂也适用于高硬度、高碱度、高温度的化肥、电力、纺织等行业循环冷却水系统。

5.如权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，以钙硬度为标准，1L循环冷却水中钙硬度为小于200mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为40～60mg/L；1L循环冷却水中钙硬度为200～400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持60～80mg/L；1L循环冷却水中钙硬度为大于400mg/L时，所述复合阻垢缓蚀剂投放量保持为80～90mg/L。