阻垢缓蚀剂及其制备方法.pdf

本发明涉及一种阻垢缓蚀剂及其制备方法，属于化工产品技术领域，其配料重量百分组成为：膦羧酸2～4％、低温丙烯酸共聚物分散剂15～25％、中、高温聚马来酸分散剂14～20％、月桂酰基肌氨酸15～20％、金属缓蚀剂BTA 1～2％、阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂10～20％和余量的去离子水。在中、低、高温循环水系统中均能使用，且在中、低、高温处都不结垢，在浊度较高时也能获得较好的缓蚀效果。依次按照下列步骤进行制备：(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分去离子水加入同一反应釜中搅拌10～20分钟；(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌8～12分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌8～12分钟得成品。制备方法简单易行，易于实施。

1、  一种阻垢缓蚀剂，其特征在于其配料重量百分组成为：
膦羧酸                        2～4％
低温丙烯酸共聚物分散剂        15～25％
中、高温聚马来酸分散剂        14～20％
月桂酰基肌氨酸                15～20％
金属缓蚀剂BTA                 1～2％
阴离子型聚丙烯酰胺絮凝剂      10～20％
余量的去离子水。

2、  根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于低温丙烯酸共聚物分散剂为聚丙稀酸。

3、  根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于中、高温聚马来酸分散剂为水解聚马来酸酐。

4、  根据权利要求1所述的阻垢缓蚀剂，其特征在于金属缓蚀剂BTA为苯并三氮唑。

5、  一种权利要求1所述的阻垢缓蚀剂的制备方法，其特征在于依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分去离子水加入同一反应釜中搅拌10～20分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌8～12分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌8～12分钟得成品。

阻垢缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阻垢缓蚀剂，用于循环冷却水的阻垢缓蚀，属于化工产品技术领域。
背景技术
循环冷却水系统需要使用阻垢缓蚀剂，阻止结垢，延缓腐蚀。现有的阻垢缓蚀剂，主要成分：羟基乙叉二膦酸和水解聚马来酸产品，存在以下两大问题：
(1)含有阻垢缓蚀剂的循环水在低温处设备进行循环换热时，易形成白色疏松垢体，例如：含有空分塔装置的循环冷却水系统，在空冷塔喷头处易形成低温垢体，此处温度约10℃左右，易将喷头堵塞。
(2)循环水的浊度高时，在20mg/L左右，会使换热设备腐蚀速率增大，超出国家规定(国标规定碳钢腐蚀速率≤0.125mm/α，不锈钢、黄铜≤0.005mm/α)，特别是碳钢设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的阻垢缓蚀剂，在中、低、高温循环水系统中均能使用，且在中、低、高温处都不结垢，在浊度较高时也能获得较好的缓蚀效果；本发明同时提供了简单易行的制备方法。
本发明所述的阻垢缓蚀剂，其配料重量百分组成为：
膦羧酸                                        2～4％
低温丙烯酸共聚物分散剂(如：聚丙烯酸)          15～25％
中、高温聚马来酸分散剂(如：水解聚马来酸酐)    14～20％
月桂酰基肌氨酸                                15～20％
金属缓蚀剂BTA(如：苯并三氮唑)                 1～2％
聚丙烯酰胺(阴离子型)等聚酰胺类絮凝剂          10～20％
余量的去离子水。
本发明上述组成中各组分具有很好的互补性、协同性和配伍性，膦羧酸、有机胺类物、金属缓蚀剂BTA、聚酰胺类絮凝剂(阴离子型)均具有较好的缓蚀性，配伍后缓蚀效果更好，并都能发挥其作用，膦羧酸、低温丙烯酸共聚物分散剂，中、高温聚马来酸分散剂均具有较好的使垢晶格变形作用和网络分散能力并各有特长，特别是在不同温度下阻垢，分散能力强、效果好。聚酰胺类絮凝剂在流速较低的循环水池中，能对水质起到一定的絮凝作用，对其它缓蚀成分的缓蚀能力提高起到很好的作用。
简单易行的制备方法是依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分(1/4、1/3或1/2等)去离子水加入同一反应釜中搅拌10～20分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌8～12分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌8～12分钟得成品。
实践应用证明，本发明阻垢缓蚀剂在中、低、高温循环水系统中均能使用，且在中、低、高温处都不结垢，在浊度较高时也能获得较好的缓蚀效果，不论对碳钢、黄铜、不锈钢和其它材质缓蚀均较好。本发明制备方法简单易行，易于实施。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述的阻垢缓蚀剂，其配料重量百分组成为：
膦羧酸            3％
聚丙烯酸          20％
水解聚马来酸酐    16％
月桂酰基肌氨酸    18％
苯并三氮唑        1％
聚酰胺絮凝剂      15％
余量的去离子水。
制备方法依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分(1/3)去离子水加入同一反应釜中搅拌15分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌10分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌10分钟得成品。
该阻垢缓蚀剂在齐鲁石化某厂进行应用试验：
齐鲁石化某厂循环水系统是对聚合反应装置、空分装置、空压、冷冻装置进行循环冷却的一套循环水系统，此系统即包含中、高温循环冷却又包含低温循环冷却；冷却补充水系统采用当地地下水，其水质为偏高硬、高碱水，经过一年半的时间试验后，在检修时各低、中、高温处的水冷却换热器打开后，均无垢、无蚀，换热器表面较光洁，空冷塔喷头金属本色可见，无垢、无蚀。
又在山东临淄某化工厂进行应用试验：
该工厂循环水浊度一直偏高，一般在18-23mg/L，原前监测换热器的碳钢管和黄铜管测试数据，腐蚀速率一直超国标(国标碳钢＜0.125mm/α，黄铜、不锈钢＜0.005mm/α)，碳钢管腐蚀速率常在0.25-0.45mm/α范围内，黄铜管腐蚀速率常在0.0095-0.0120mm/α范围内。应用本发明阻垢缓蚀剂一年，期间打开碳钢、铜监测换热器4次，从碳钢、铜监测换热管可看到管表面光洁无垢、无蚀，从测试数据看，碳钢监测管平均腐蚀速率为0.0038mm/α(国标＜0.125mm/α)黄铜监测管平均腐蚀速率为0.0002mm/α(国标＜0.005mm/α)，缓蚀效果显著。
某农药厂用河水作为循环水的补充水，水质硬度、碱度偏高，浊度也偏大，故其循环水的浊度较高，一般在20-25mg/L范围内。该循环水系统包含高、中、低温循环冷却，其中EF-03，EF-04为高温换热器材质分别为碳钢和黄铜，换热器换热后循环水温度达80℃左右，US-03，US-05为中温换热器材质分别是碳钢和黄铜换热器换热后循环水温度达40℃左右，FC-01，FC-02换热器为低温换热器材质分别为碳钢和黄铜，换热器换热后循环水温度为10℃左右，经过一年多的时间试验，在检修时EF-03，EF-04，US-03，US-05，FC-01，FC-02换热器打开后金属本色可见且表面较光洁、无垢、无蚀。从平时监测换热器，监测换热管，测试数据看：碳钢测试数据在0.0035-0.0085mm/α范围内，黄铜测试数据在0.0002-0.0008mm/α范围内(国标碳钢＜0.125mm/α，黄铜＜0.0005mm/α)故缓蚀效果显著，阻垢性能优良。
实施例2
本发明所述的阻垢缓蚀剂，其配料重量百分组成为：
膦羧酸            4％
聚丙烯酸          18％
水解聚马来酸酐    15％
月桂酰基肌氨酸    20％
苯并三氮唑        2％
聚酰胺絮凝剂      18％
余量的去离子水。
制备方法依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分(1/2)去离子水加入同一反应釜中搅拌18分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌8分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌12分钟得成品。
实施例3
本发明所述的阻垢缓蚀剂，其配料重量百分组成为：
膦羧酸              3％
聚丙烯酸            22％
水解聚马来酸酐      19％
月桂酰基肌氨酸      17％
苯并三氮唑          2％
聚酰胺絮凝剂        19％
余量的去离子水。
制备方法依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分(1/3)去离子水加入同一反应釜中搅拌20分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌10分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌9分钟得成品。
实施例4
本发明所述的阻垢缓蚀剂，其配料重量百分组成为：
膦羧酸            3.5％
聚丙烯酸          18％
水解聚马来酸酐    17％
月桂酰基肌氨酸    17％
苯并三氮唑        1.5％
聚酰胺絮凝剂      12％
余量的去离子水。
制备方法依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分(1/4)去离子水加入同一反应釜中搅拌13分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌12分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌8分钟得成品。
实施例5
本发明所述的阻垢缓蚀剂，其配料重量百分组成为：
膦羧酸            4％
聚丙烯酸          19％
水解聚马来酸酐    17％
月桂酰基肌氨酸    16％
苯并三氮唑        1.5％
聚酰胺絮凝剂      15.5％
余量的去离子水。
制备方法依次按照下列步骤进行：
(1)将低温丙烯酸共聚物分散剂、膦羧酸、中、高温聚马来酸分散剂和部分(1/2)去离子水加入同一反应釜中搅拌16分钟；
(2)将月桂酰肌氨酸、金属缓蚀剂BTA和阴离子型聚丙烯酰胺依次加入以上反应釜中搅拌11分钟，然后将余量无离子水加入反应釜中再搅拌10分钟得成品。