專利名稱：一種無磷緩蝕阻垢劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無磷緩蝕阻垢劑及其制備方法。

背景技術(shù)：
目前化工生產(chǎn)過程免不了要加熱，這就需要大量循環(huán)冷卻水，然而，由于高溫水體對(duì)管道的腐蝕，嚴(yán)重影響了管道的使用壽命，另外，由于水中Ca2+，Mg2+等金屬離子在管道表面結(jié)垢，使管路的導(dǎo)熱能力嚴(yán)重降低。而當(dāng)前的緩蝕阻垢劑大部分是膦系產(chǎn)品，它們的應(yīng)用導(dǎo)致水體嚴(yán)重富營養(yǎng)化，所以國家限制其使用。因此研究一種緩蝕阻垢效果優(yōu)越，合成工藝簡(jiǎn)單的無磷緩蝕阻垢劑有重要意義。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種新型的無磷緩蝕阻垢劑及其制備方法，該無磷緩蝕阻垢劑緩蝕阻垢效果都很優(yōu)越，且合成工藝簡(jiǎn)單，因此有很好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的一種無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，其主要山A與B合成，A與B摩爾比為2∶1，其中A為含有羧酸基、磺酸基或碳碳雙鍵的低分子有機(jī)羧酸或鹽，B為含有-NH2，-NH-的有機(jī)胺。
其中所述的A為苯甲酸或苯甲酸鈉，最佳為苯甲酸。
所述的B劑為乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺中的一種或幾。
本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑的合成工藝，其特征在于，首先將A溶解于有機(jī)溶劑C，將其轉(zhuǎn)入三口燒瓶，再將B與有機(jī)酸鹽D縮合，將縮合后的產(chǎn)物倒入上述三口燒瓶，然后控制反應(yīng)溫度，在100-170℃攪拌1-3h，再在160-200℃反應(yīng)2-4h，然后在80-160℃減壓蒸餾1-2h，得到棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品， 其中所述的有機(jī)溶劑C選自乙醇，苯，甲苯或二甲苯；所述的有機(jī)酸鹽D選自十二烷基苯磺酸鈉或乙酸鈉。
本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑的應(yīng)用，將該產(chǎn)品直接加入循環(huán)冷卻水，用量控制在5mg·L-1左右，并加入5mg·L-1的ZnSO4，即可以對(duì)管路及鍋爐起到有效的保護(hù)作用，效果可以持續(xù)3天以上。
本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑能夠在碳鋼表面形成一層致密保護(hù)膜，有效隔絕碳鋼與氧氣接觸，緩蝕效果良好，其次它能與水中Ca2+離子發(fā)生螯合反應(yīng)，阻垢效果優(yōu)越，該產(chǎn)品用于循環(huán)冷卻水能夠有效阻止管路腐蝕，并且有很好的阻垢效果，從而有效防止管路因結(jié)垢而導(dǎo)熱能力下降；最后，該產(chǎn)品中不含磷，更是彌補(bǔ)了傳統(tǒng)膦系緩蝕劑的不足。
本發(fā)明的效益 1.該產(chǎn)品在較低濃度下即可有較好的緩蝕阻垢效果，延長(zhǎng)管道及鍋爐的使用壽命，阻垢可以阻止污垢對(duì)管道傳熱性能的影響，阻止了能量的流失。
2.該產(chǎn)品合成工藝簡(jiǎn)單，原料來源廣泛，條件溫和，產(chǎn)率較高，產(chǎn)品用量節(jié)省，在較低濃度范圍就有很好緩蝕阻垢效果，有效節(jié)約了處理成本。
3.該產(chǎn)品不含磷，不會(huì)引起水體富營養(yǎng)化。
4.將該產(chǎn)品用于Q235碳鋼的旋轉(zhuǎn)掛片試驗(yàn)，當(dāng)用量在5mg·L-1時(shí)，年腐蝕率可以降低至0.085mm·a-1，緩蝕率高達(dá)70％。將其與Zn鹽溶液復(fù)配使用后緩蝕率可以達(dá)到83％，其阻垢率達(dá)到95％。

具體實(shí)施例方式 實(shí)施例1 選用苯甲酸作為A劑，甲苯為溶劑C，乙二胺為B劑，乙酸鈉為D劑，在150℃恒溫?cái)嚢?h，接著在170℃恒溫3h，再在120℃減壓蒸餾1h，即可得棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品1#。
實(shí)施例2 選用苯甲酸作為A劑，甲苯為溶劑C，二乙烯三胺為B劑，乙酸鈉為D劑，在150℃恒溫?cái)嚢?h，接著在170℃恒溫3h，再在120℃減壓蒸餾1h，即可得棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品2#。
實(shí)施例3 選用苯甲酸鈉作為A劑，二甲苯為溶劑C，二乙烯三胺為B劑，十二烷基苯磺酸鈉為D劑，在150℃恒溫?cái)嚢?h，接著在180℃恒溫3h，再在110℃減壓蒸餾1h，即可得棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品3#。
實(shí)施例4 選用苯甲酸鈉作為A劑，二甲苯為溶劑C，三乙烯四胺為B劑，十二烷基苯磺酸鈉為D劑，在150℃恒溫?cái)嚢?h，接著在180℃恒溫3h，再在110℃減壓蒸餾1h，即可得棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品4#。
實(shí)施例5 將實(shí)施例1-4制備的4種產(chǎn)品用于Q235鋼片旋轉(zhuǎn)掛片實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件為Ca2+濃度為250mg·L-1，pH值為10，產(chǎn)品濃度5mg·L-1，溫度45℃，恒溫72h，其緩蝕阻垢結(jié)果如下 實(shí)施例6 將4#產(chǎn)品與Zn鹽復(fù)配使用。實(shí)驗(yàn)條件為Ca2+濃度為250mg·L-1，pH值為10，產(chǎn)品濃度5mg·L-1，ZnSO4濃度5mg·L-1，溫度45℃，恒溫72h，測(cè)得年腐蝕率為0.072mm·a-1，緩蝕率達(dá)到83％，阻垢率達(dá)到95％。
實(shí)施例7 將3#產(chǎn)品應(yīng)用于造氣爐廢水處理，條件為Ca2+濃度為250mg·L-1，pH值為5，產(chǎn)品濃度5mg·L-1，ZnSO4濃度5mg·L-1，溫度95℃，恒溫12h，測(cè)得年腐蝕率0.130mm·a-1，緩蝕率達(dá)到58％，阻垢率達(dá)到88％。
本發(fā)明的無磷緩蝕阻垢劑與傳統(tǒng)膦系緩蝕阻垢劑相比，緩蝕效果略有提高，阻垢效果更是明顯提高，處理后水更清，鐵片上一直保持清潔，基本沒有鐵銹生成，而后者因?yàn)楹滓呀?jīng)被國家禁止使用，所以該無磷緩蝕阻垢劑產(chǎn)品將得到大力推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
1、一種無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，其主要由A與B合成，A與B摩爾比為2∶1，其中A為含有羧酸基、磺酸基或碳碳雙鍵的低分子有機(jī)羧酸或鹽，B為含有-NH2，-NH-的有機(jī)胺。
2、如要求權(quán)利1所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，其中所述的A為苯甲酸或苯甲酸鈉。
3、如要求權(quán)利1所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，其中所述的A為苯甲酸。
4、如要求權(quán)利1所述的無磷緩蝕阻垢劑，其特征在于，其中所述的B為乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺中的一種或幾種。
5、權(quán)利要求1所述的無磷緩蝕阻垢劑的合成工藝，其特征在于，首先將A溶解于有機(jī)溶劑C，將其轉(zhuǎn)入三口燒瓶，再將B與有機(jī)酸鹽D縮合，將縮合后的產(chǎn)物倒入上述三口燒瓶，然后控制反應(yīng)溫度，在100-170℃攪拌1-3h，再在160-200℃反應(yīng)2-4h，然后在80-160℃減壓蒸餾1-2h，得到棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品，
其中所述的有機(jī)溶劑C選自乙醇，苯，甲苯或二甲苯；所述的有機(jī)酸鹽D選自十二烷基苯磺酸鈉或乙酸鈉。
6、權(quán)利要求1所述的無磷緩蝕阻垢劑的應(yīng)用，其特征在于，將該產(chǎn)品直接加入鍋爐循環(huán)冷卻水，用量控制在5mg·L-1，并加入5mg·L-1的ZnSO4，即可以對(duì)管路及鍋爐起到有效的保護(hù)作用，效果可以持續(xù)3天以上。
全文摘要
一種無磷緩蝕阻垢劑及其制備方法。該無磷緩蝕阻垢劑主要由A與B合成，A與B摩爾比為2∶1，其中A為含有羧酸基、磺酸基或碳碳雙鍵的低分子有機(jī)羧酸或鹽，B為乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺中的一種或幾種。其制備方法是首先將A溶解于乙醇，苯，甲苯或二甲苯，將其轉(zhuǎn)入三口燒瓶，再將B與十二烷基苯磺酸鈉或乙酸鈉縮合，將縮合后的產(chǎn)物倒入上述三口燒瓶，然后控制反應(yīng)溫度，在100-170℃下攪拌1-3h，再在160-200℃下反應(yīng)2-4h，然后在80-160℃減壓蒸餾1-2h，得到棕黃色粘稠狀液體即為產(chǎn)品。將該產(chǎn)品用于Q235碳鋼的旋轉(zhuǎn)掛片試驗(yàn)，當(dāng)用量在5mg·L-1時(shí)，年腐蝕率可以降低至0.080mm·a-1，緩蝕率高達(dá)76.6％。將其與Zn鹽溶液復(fù)配使用后緩蝕率可以達(dá)到83％，其阻垢率達(dá)到95％。
文檔編號(hào)C02F5/10GK101607764SQ20091006324
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者曾德芳, 肖建國 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)