專利名稱：高效低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發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 業冷卻循環水尤其是腐蝕性水質的冷卻循環水系統中，屬環境保護技術領域。
背景技術：
在工業生產中，冷卻水的用量巨大。循環冷卻水的使用，一方面節約了水資源，另 一方面也降低了生產成本。而隨著冷卻水濃縮倍數的增加，無機離子，菌類等開始富集，會 產生結垢、腐蝕、菌藻和粘泥繁殖等問題。在我國一些具有腐蝕性水質的地區，這種情況對 設備造成的危害更加嚴重。因此，在循環水系統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。膦系水處理劑應用廣泛，且同時具有阻垢和緩蝕雙重功能，適用于多種水質。然 而，膦系水處理劑含磷量高，排放到環境中后，會造成水體的富營養化，形成“赤潮”等危害， 造成嚴重的水質污染。隨著人們對環境關注程度的提高，對水處理劑的發展也提出了更高 的要求，低磷甚至無磷的綠色配方是水處理劑發展的主要方向。
發明內容
本發明提出一種符合環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的循環水系統中，具有配制簡便，低磷環保等優點。本發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 定劑和適量去離子水復合而成的配方產品。具體由如下幾種組分組成質量百分比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-羥基膦酰基乙酸(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 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-羥基膦酰基乙酸(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%無水氯化鋅構成了緩蝕劑，加入循環水中起到緩釋作 用；質量百分比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 物構成了阻垢劑，加入循環水中起到了阻垢的作用；0.5% 3%二甲基甲酰胺起到穩定劑 作用。本發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的產品標準， 配比計量是以質量百分比計量。本發明的生產工藝為在反應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-羥基膦酰基乙酸(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《冷卻水分析和試驗方法》、GB/T18175-2000《水處理藥劑緩蝕 性能的測定旋轉掛片法》和HG/T2160-2008《冷卻水動態模擬試驗方法》進行阻垢性能和緩 蝕性能正交評定試驗確定配方中各單體最佳投加比例。本發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的處理，氯離 子小于1000mg/L，pH6. 8 9. 5，濁度小于20NTYU的循環水水質中。本發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品相比具有如下 一些特點①本配方主要應用于腐蝕性水質，氯離子小于1000mg/L，腐蝕性的循環水水質 中。針對不同的水質狀況，可調節配方比例，達到最佳效果；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異的阻垢性 能，特別適用于高硬度、高堿度、高PH的循環冷卻水系統和油田水處理。本發明涉及的高效低磷緩蝕阻垢劑用于腐蝕性循環冷卻水處理，緩蝕阻垢性能能 夠滿足GB 50050-2007工業循環水設計規范規定要求，適用水源水質范圍廣，具有低磷、環 保、適用于自動加藥控制，使用方便等優點。
具體實施例方式下面的實施例將有助于說明本發明，但不局限其范圍。本發明的實施例。1.實施例 1 試驗原水水質一表1
項目n 2+ Oa總堿度總硬度crpH電導率數據1515371507. 4120適用于5倍濃縮倍數表1水質高效低磷緩蝕阻垢分散劑制備及應用①本發明配方1適合某石化企業五倍濃縮倍數以上的水源水質(水質見表1)的循環水高效低磷 緩蝕阻垢分散劑的制備根據正交試驗確定以下配方(質量百分比)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-羥基膦酰基乙酸 (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產品現場應用及效果研發的產品批號為100210的低磷緩蝕阻垢分散劑在某熱電廠二套循環水中進 行應用，某熱電廠電1循系統循環水量35000m3/h，保有水量21000m3，材質為碳鋼、黃銅； 電2循系統循環水量17500m3/h，保有水量10500m3，材質為碳鋼、黃銅。加藥控制采用 NJS-III型自動加藥系統，實現加藥量、補水、排污、pH、電導率、濁度等項目的自動檢測控 制。處理效果為循環水濃縮倍率5倍左右，鈣硬度加堿度100 150mg/L，氯離子高 達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，循環水中膦酸鹽(以P043_計)控制在1 1. 5mg/L，排污水中磷酸鹽含量(以P計)小于0. 5mg/L符合一級環保排放要求。2.實施例 2 適用于8倍濃縮倍數低硬度、低堿度水源水質高效低磷緩蝕阻垢分散劑制備及應 用試驗原水水質二表權利要求
1.用于腐蝕性水質的高效低磷緩蝕阻垢劑，其特征在于以藥劑的質量百分數為基 準，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-羥基膦酰基乙酸、 2%噻唑、3% 6%無水氯化鋅及去離子水組成。
3.如權利要求1或2所述的高效低磷緩蝕阻垢劑，其體征在于噻唑為苯丙噻唑或甲基 苯丙噻唑或巰基苯丙噻唑。
4.如權利要求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(AA/AMPS)共聚物，原料加完后用去離子水補足至定量，攪拌后過 濾清液，包裝即得高效低磷緩蝕阻垢分散劑。
6.如權利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢劑的應用，其特征在于所述復合阻垢緩蝕劑 適用于腐蝕性水質的循環冷卻水處理。
7.如權利要求1所述的高效低磷緩蝕阻垢分散劑的應用，其特征在于應用于氯離子小 于1000mg/L，腐蝕性的循環水水質中，在循環水中投加濃度按補充水量計為20 80mg/L。
全文摘要
本發明涉及一種高效低磷緩蝕阻垢劑及其制備方法和應用，屬環境保護技術領域。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，本發明在循環水中投加濃度按補充水量計為20～80mg/L，可廣泛地適用于氯離子小于1000mg/L，腐蝕性的循環水水質中運行，阻垢緩蝕性能能夠滿足GB 50050-2007工業循環水設計規范規定要求，該復合劑具有高效、低磷、環保、抗氯性強，適用于自動加藥控制使用方便等優點。
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 優先權日2011年1月28日
發明者孫軼民, 胡雨芳, 馬俊 申請人:南京工大開元化學有限公司