專利名稱：高效低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法。該配方適用于工 業(yè)冷卻循環(huán)水尤其是腐蝕性水質(zhì)的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中，屬環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，冷卻水的用量巨大。循環(huán)冷卻水的使用，一方面節(jié)約了水資源，另 一方面也降低了生產(chǎn)成本。而隨著冷卻水濃縮倍數(shù)的增加，無機(jī)離子，菌類等開始富集，會 產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕、菌藻和粘泥繁殖等問題。在我國一些具有腐蝕性水質(zhì)的地區(qū)，這種情況對 設(shè)備造成的危害更加嚴(yán)重。因此，在循環(huán)水系統(tǒng)中添加適量具有緩蝕和阻垢功能的水處理 藥劑，是普遍采用的方法。膦系水處理劑應(yīng)用廣泛，且同時(shí)具有阻垢和緩蝕雙重功能，適用于多種水質(zhì)。然 而，膦系水處理劑含磷量高，排放到環(huán)境中后，會造成水體的富營養(yǎng)化，形成“赤潮”等危害， 造成嚴(yán)重的水質(zhì)污染。隨著人們對環(huán)境關(guān)注程度的提高，對水處理劑的發(fā)展也提出了更高 的要求，低磷甚至無磷的綠色配方是水處理劑發(fā)展的主要方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種符合環(huán)保排放要求的高效低磷緩蝕阻垢劑，該配方主 要用于具有腐蝕性水質(zhì)的循環(huán)水系統(tǒng)中，具有配制簡便，低磷環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中涉及的高效低磷緩蝕阻垢劑，是由不同比例的緩蝕劑、阻垢分散劑、穩(wěn) 定劑和適量去離子水復(fù)合而成的配方產(chǎn)品。具體由如下幾種組分組成質(zhì)量百分比5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷(PBTCA)、2% 5%多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、 5% 8% 2-羥基膦?；宜?HPAA)、1% 2%噻唑(苯丙噻唑或甲基苯丙噻唑或巰基苯 丙噻唑)、3% 6%無水氯化鋅組成、5% 15%丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸 (AA/AMPS)共聚物、0.5% 3%二甲基甲酰胺組成，余為去離子水。其中，在上述配方中質(zhì) 量百分比5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷(PBTCA)、2% 5%多氨基多醚基甲叉 膦酸(PAPEMP)、5% 8% 2-羥基膦?；宜?HPAA)、1% 2%噻唑(苯丙噻唑或甲基苯 丙噻唑或巰基苯丙噻唑)、3% 6%無水氯化鋅構(gòu)成了緩蝕劑，加入循環(huán)水中起到緩釋作 用；質(zhì)量百分比5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷(PBTCA)、2% 5%多氨基多醚 基甲叉膦酸(PAPEMP)、5% 15%丙烯酸-2-甲基_2_丙烯酰胺基丙磺酸(AA/AMPQ共聚 物構(gòu)成了阻垢劑，加入循環(huán)水中起到了阻垢的作用；0.5% 3%二甲基甲酰胺起到穩(wěn)定劑 作用。本發(fā)明涉及的高效低磷緩蝕阻垢劑所用的原料均要求符合國家相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)， 配比計(jì)量是以質(zhì)量百分比計(jì)量。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝為在反應(yīng)器中加入適量去離子水，啟動 攪拌器，一邊攪拌，一邊按下列次序分別加入0.5% 3% 二甲基甲酰胺、5% 15% 2-膦 酸基-1、2、4-三羧酸丁烷(PBTCA)、2% 5%多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、5% 8% 2-羥基膦?；宜?HPAA)、1% 2%噻唑(苯丙噻唑或甲基苯丙噻唑或巰基苯丙噻唑)、 3% 6%無水氯化鋅、5% 15%丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AA/AMPS)共聚 物，原料加完后用去離子水補(bǔ)足至定量，攪拌后過濾清液包裝即得高效低磷緩蝕阻垢劑。本發(fā)明中涉及的高效低磷緩蝕阻垢劑按照HG/T20M-91《水處理藥劑阻垢性能測定方法鼓泡法》以及中石化《冷卻水分析和試驗(yàn)方法》、GB/T18175-2000《水處理藥劑緩蝕 性能的測定旋轉(zhuǎn)掛片法》和HG/T2160-2008《冷卻水動態(tài)模擬試驗(yàn)方法》進(jìn)行阻垢性能和緩 蝕性能正交評定試驗(yàn)確定配方中各單體最佳投加比例。本發(fā)明的一種高效低磷緩蝕阻垢分散劑可廣泛地適用于腐蝕性水質(zhì)的處理，氯離 子小于1000mg/L，pH6. 8 9. 5，濁度小于20NTYU的循環(huán)水水質(zhì)中。本發(fā)明中涉及的高效低磷緩蝕阻垢劑，與其他低磷或低磷配方產(chǎn)品相比具有如下 一些特點(diǎn)①本配方主要應(yīng)用于腐蝕性水質(zhì)，氯離子小于1000mg/L，腐蝕性的循環(huán)水水質(zhì) 中。針對不同的水質(zhì)狀況，可調(diào)節(jié)配方比例，達(dá)到最佳效果；②本配方中選用的PAPEMP(多 氨基多醚基甲叉膦酸)為最新一代的水處理劑，具有很高的螯合分散性能和優(yōu)異的阻垢性 能，特別適用于高硬度、高堿度、高PH的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和油田水處理。本發(fā)明涉及的高效低磷緩蝕阻垢劑用于腐蝕性循環(huán)冷卻水處理，緩蝕阻垢性能能 夠滿足GB 50050-2007工業(yè)循環(huán)水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定要求，適用水源水質(zhì)范圍廣，具有低磷、環(huán) 保、適用于自動加藥控制，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例將有助于說明本發(fā)明，但不局限其范圍。本發(fā)明的實(shí)施例。1.實(shí)施例 1 試驗(yàn)原水水質(zhì)一表1
項(xiàng)目n 2+ Oa總堿度總硬度crpH電導(dǎo)率數(shù)據(jù)1515371507. 4120適用于5倍濃縮倍數(shù)表1水質(zhì)高效低磷緩蝕阻垢分散劑制備及應(yīng)用①本發(fā)明配方1適合某石化企業(yè)五倍濃縮倍數(shù)以上的水源水質(zhì)(水質(zhì)見表1)的循環(huán)水高效低磷 緩蝕阻垢分散劑的制備根據(jù)正交試驗(yàn)確定以下配方(質(zhì)量百分比)8%2-膦酸基-1、 2、4_三羧酸丁烷(PBTCA)、5%多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、5% 2-羥基膦?；宜?(HPAA)、1%噻唑(苯丙噻唑或甲基苯丙噻唑或巰基苯丙噻唑)、4%無水氯化鋅、10%丙烯 酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AA/AMPS)共聚物、3%二甲基甲酰胺，余量為去離子水。②產(chǎn)品現(xiàn)場應(yīng)用及效果研發(fā)的產(chǎn)品批號為100210的低磷緩蝕阻垢分散劑在某熱電廠二套循環(huán)水中進(jìn) 行應(yīng)用，某熱電廠電1循系統(tǒng)循環(huán)水量35000m3/h，保有水量21000m3，材質(zhì)為碳鋼、黃銅； 電2循系統(tǒng)循環(huán)水量17500m3/h，保有水量10500m3，材質(zhì)為碳鋼、黃銅。加藥控制采用 NJS-III型自動加藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)加藥量、補(bǔ)水、排污、pH、電導(dǎo)率、濁度等項(xiàng)目的自動檢測控 制。處理效果為循環(huán)水濃縮倍率5倍左右，鈣硬度加堿度100 150mg/L，氯離子高 達(dá)750mg/l，碳鋼掛片腐蝕速率小于0. 050mm/a，銅掛片腐蝕速率小于0. 002mm/a，污垢沉積 率僅為1. OO^iicm，循環(huán)水中膦酸鹽(以P043_計(jì))控制在1 1. 5mg/L，排污水中磷酸鹽含量(以P計(jì))小于0. 5mg/L符合一級環(huán)保排放要求。2.實(shí)施例 2 適用于8倍濃縮倍數(shù)低硬度、低堿度水源水質(zhì)高效低磷緩蝕阻垢分散劑制備及應(yīng) 用試驗(yàn)原水水質(zhì)二表權(quán)利要求
1.用于腐蝕性水質(zhì)的高效低磷緩蝕阻垢劑，其特征在于以藥劑的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為基 準(zhǔn)，其組成為5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷、2% 5%多氨基多醚基甲叉膦 酸、5% 8% 2-羥基膦酰基乙酸、 2%噻唑、3% 6%無水氯化鋅、5% 15%丙烯 酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物、0.5% 3%二甲基甲酰胺，余量為去離子水。
2.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑，其特征在于緩蝕劑是由質(zhì)量百分比 5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷、2% 5%多氨基多醚基甲叉膦酸、5% 8% 2-羥基膦?；宜?、 2%噻唑、3% 6%無水氯化鋅及去離子水組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高效低磷緩蝕阻垢劑，其體征在于噻唑?yàn)楸奖邕蚧蚣谆?苯丙噻唑或巰基苯丙噻唑。
4.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑，其特征在于阻垢劑是由質(zhì)量百分比 5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷、2% 5%多氨基多醚基甲叉膦酸、5% 15%丙 烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸共聚物組成。
5.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑的制備方法，其特征在于在反應(yīng)器中加 入適量去離子水，啟動攪拌器，一邊攪拌，一邊按下列次序分別加入0.5% 3%二甲基甲 酰胺、5% 15% 2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷、2% 5%多氨基多醚基甲叉膦酸、5% 8% 2-羥基膦?；宜?、 2%噻唑、3% 6%無水氯化鋅、5% 15%丙烯酸-2-甲 基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AA/AMPS)共聚物，原料加完后用去離子水補(bǔ)足至定量，攪拌后過 濾清液，包裝即得高效低磷緩蝕阻垢分散劑。
6.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑的應(yīng)用，其特征在于所述復(fù)合阻垢緩蝕劑 適用于腐蝕性水質(zhì)的循環(huán)冷卻水處理。
7.如權(quán)利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢分散劑的應(yīng)用，其特征在于應(yīng)用于氯離子小 于1000mg/L，腐蝕性的循環(huán)水水質(zhì)中，在循環(huán)水中投加濃度按補(bǔ)充水量計(jì)為20 80mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高效低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法和應(yīng)用，屬環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。由2-膦酸基-1、2、4-三羧酸丁烷(PBTCA)、多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、2-羥基膦酰基乙酸(HPAA)、噻唑(苯丙噻唑或甲基苯丙噻唑或巰基苯丙噻唑)、無水氯化鋅、丙烯酸-2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AA/AMPS)共聚物等組成，本發(fā)明在循環(huán)水中投加濃度按補(bǔ)充水量計(jì)為20～80mg/L，可廣泛地適用于氯離子小于1000mg/L，腐蝕性的循環(huán)水水質(zhì)中運(yùn)行，阻垢緩蝕性能能夠滿足GB 50050-2007工業(yè)循環(huán)水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定要求，該復(fù)合劑具有高效、低磷、環(huán)保、抗氯性強(qiáng)，適用于自動加藥控制使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C02F5/14GK102139968SQ20111003010
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者孫軼民, 胡雨芳, 馬俊 申請人:南京工大開元化學(xué)有限公司