專利名稱：無磷水處理劑及復配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種緩蝕阻垢性能優(yōu)異，微生物及粘泥危害能夠得到有效控 制的無磷水處理劑，主要用于油田、油田注水、油田煉油廠、油田電廠、石 化企業(yè)、發(fā)電廠、鋼鐵廠、化纖廠、煉油廠、化肥廠(合成氨廠)、大型化 工廠、制藥廠(農(nóng)藥廠)、核電廠、煤化工廠、其它應用工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的 企業(yè)，屬無磷水處理劑制造領域。
背景技術：
CN101337744A、名稱"一種無磷水處理劑及其合成方法"，具有如下式(I) 結(jié)構(gòu)其中Ri、 R2、 Rs或R4分別獨自地為氫、羧酸基、羧酸鹽基、羧酸酯基、 多羧酸基、多羧酸鹽基、多羧酸酯基、磺酸基、磺酸鹽基、二硫代甲酸基或 二硫代甲酸鹽基；n為0、 l或2。本發(fā)明的產(chǎn)品含有羧酸基、磺酸基和氨荒酸 鹽等多種官能團，這些官能團是目前一般水處理劑的活性官能團，該化合物 將這些官能團集于一體，利用它們之間的協(xié)同作用，使得它具有更好的阻垢、 分散性能。
CN101066811A、名稱"一.種無磷水處理劑及其應用"，它由下述原料混合 而成1)聚天冬氨酸或/和聚環(huán)氧琥珀酸、2)聚馬來酸酐、3)丙烯酸/2-丙烯 酰胺-2-甲基丙烯磺酸共聚物、3)鋅鹽、4)天然有機高分子、5)鉬酸鹽、6)其 他成分，各原料所占質(zhì)量百分比為聚天冬氨酸或/和聚環(huán)氧琥珀酸10-20%， 聚馬來酸酐20-30%，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸共聚物15-20%，鋅鹽3-5%，天然有機高分子5-12%,鉬酸鹽5-8%，其他成分5-20%; 其中，聚天冬氨酸和聚環(huán)氧琥珀酸時，聚天冬氨酸與聚環(huán)氧琥珀酸原料之間 為任意配比。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的設計目設計一種一是具有"外腔親水，內(nèi)腔疏水"的天然 環(huán)狀結(jié)構(gòu)特性，其外側(cè)有對高價金屬離子具有螯合作用的活性基團，從而使 天然環(huán)狀聚合物具有一定的緩蝕阻垢性能；二是充分利用電化學原理、量子 化學理論和分子結(jié)構(gòu)設計等多元學科的先進技術，減少分子量，引入新的活 性基團，與多種自研生產(chǎn)的具有緩蝕效果的無磷、無毒緩蝕阻垢劑復配，提 高了其緩蝕阻垢性能。
本發(fā)明的設計思想1、具有緩蝕作用的物質(zhì)雖然很多，但真正能用于工 業(yè)生產(chǎn)的緩蝕劑品種是有限的， 一是因為商品緩蝕劑需要具有較高的緩蝕效 率，價格合理，原料來源廣泛；二是具備工業(yè)使用價值的緩蝕劑應具有以下 性能投入腐蝕介質(zhì)后能較快產(chǎn)生緩蝕效果；在腐蝕環(huán)境中具有良好的化學 穩(wěn)定性，可以維持必要的使用壽命；在預處理濃度下形成的保護膜可能被正 常工藝條件下的低濃度緩蝕劑修復；不影響材料的物理機械性能；具有良好 的防止全面腐蝕和局部腐蝕的效果，毒性低或無毒。2、所采用無磷水處理劑 能夠避免磷酸鈣的沉積、集中解決常見的碳酸鈣水垢，使阻垢處理簡單且效 果明顯，緩蝕性能優(yōu)異，同時又可以減少殺菌滅藻劑、粘泥剝離劑的用量， 使處理費用及日常維護工作量顯著降低，提高經(jīng)濟效益。
本發(fā)明的設計方案1、采用AMPS作為無磷水處理劑的阻垢分散劑，是 本發(fā)明的技術特征之一。這樣做的目的在于 一是扁PS是由丙烯酸與2-丙 烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚而成，由于分子結(jié)構(gòu)中含有阻垢分散性 能的羧酸基和強極性的磺酸基，能提高鈣容忍度，對水中的磷酸鈣、碳酸鈣、鋅垢等有顯著的阻垢作用，并且分散性能優(yōu)良；二是AMPS與有機膦 復配，增效作用明顯；三是AMPS特別適合高pH、高堿度、高硬度的水質(zhì)， 是實現(xiàn)高濃縮倍數(shù)運行的最理想的阻垢分散劑之一；四是AMPS主要用作敞 開式工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、油田污水回注系統(tǒng)、冶金系統(tǒng)循環(huán)水處理的阻 垢分散，鋼鐵廠淋洗的冷卻水防止Fe203粘泥沉積，可與有機膦酸鹽、鋅鹽 復合使用，適于pH值7.0 9.5。 2、采用水解聚馬來酸酐(HPMA)作為阻垢 劑，是本發(fā)明的技術特征之二。這樣做的目的在于"是由于聚馬系有機脂 肪酸聚合物， 一般相對分子量為400 800，易溶于水，化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定 性高，屬低分子量的聚電解質(zhì)，無毒，適用于堿性水質(zhì)或同其它藥物復配使 用，在高溫35(TC和PH8.3條件下也有明顯的溶限效應，在30(TC以下有優(yōu)良的 阻垢效果，對碳酸鹽和磷酸鹽有良好的阻垢效果，阻垢時間可達100小時，可 與原油脫水破乳劑混合使用；二是聚馬可用于工業(yè)循環(huán)冷卻水，原油脫水、 鍋爐及輸油、輸水管防垢和除垢。3、采用氯化鋅作為無磷水處理劑的活化劑， 是本發(fā)明的技術特征之三。這樣做的目的在于它起到了陰極保護快速成膜 的作用，與無磷水處理劑配方中的其它組份相互協(xié)調(diào)，在緩蝕上起到增強作 用。
技術方案l:無磷水處理劑，無磷緩蝕阻垢劑為15。/。 25。/。、三元為(AMPS) 8% 12%、氯化鋅為6%~10%、聚馬6%~10%、室溫水40~65%。
技術方案2:無磷水處理劑復配的方法，(i)將定量的室溫水打入反應釜 中；(2)加入定量的三元(AMPS)，攪拌開啟反應釜且不關閉；(3)加入定 量的氯化鋅溶攪5 15分鐘，控制反液溫度不要超過32度；(4)加入定量的 聚馬，攪拌；(5)最后倒入定量的原液溶攪10 20分鐘，靜置5 15分鐘，從 反應釜下閥口放少許物料檢查固體溶解狀況，如有少許沒溶解固體，可繼續(xù) 攪拌直到完全溶完，裝桶；其磷緩蝕阻垢劑的制備工藝將木質(zhì)素、丹寧干燥后計重；生產(chǎn)前用生產(chǎn)用水中的六分之一，溶解順酐；將六分之五的水打 入反應釜中，開動攪拌，緩慢導入H2S04攪勻；倒入已計量的木質(zhì)素、丹寧混 合物，控制溫升，待溫度平溫后，升溫至85 95。C，并保溫6 10小時；6 10 小時后加入NaOH控制溫升不超過9(TC，并攪拌25 35分鐘；倒入硼砂，同 時降溫至7(TC;加入已溶有順酐的溶液，攪拌0.5 1.5小時，并同時緩慢降 溫至5(TC;在5(TC時倒入三乙醇J3安，溶攪，并同時降溫至室溫；最后將產(chǎn)品 注入貯罐，熟化48小時，裝桶，運輸。磷緩蝕阻垢劑的制備工藝將木質(zhì)素、 丹寧干燥后計重；生產(chǎn)前用生產(chǎn)用水中的六分之一，溶解順酐；將六分之五 的水打入反應釜中，開動攪拌，緩慢導入H2S04攪勻；倒入已計量的木質(zhì)素、 丹寧混合物，控制溫升，待溫度平溫后，升溫至85~95匸，并保溫6 10小時； 6 10小時后加入NaOH控制溫升不超過90。C，并攪拌25 35分鐘；倒入硼砂， 同時降溫至7(TC;加入已溶有順酐的溶液，攪拌0.5 1.5小時，并同時緩慢 降溫至5(TC;在5(TC時倒入三乙醇胺，溶攪，并同時降溫至室溫；最后將產(chǎn) 品注入貯罐，熟化48小時，裝桶，運輸。
本發(fā)明與背景技術相比， 一是基本上不改變腐蝕環(huán)境，就可獲得良好的 效果；二是基本上不增加設備投資，就可達到防腐蝕的目的；三是緩蝕劑的 效果不受設備的影響；四是對于腐蝕環(huán)境的變化，可以通過改變緩蝕種類或 濃度來保持防腐蝕效果；五是同一配方有時可以防止多種金屬在不同環(huán)境中 的腐蝕；六是無磷復配藥劑使用濃度50mg/l時，對黃河水系、長江水系及高 硬度水具有良好的緩蝕效果；七是無磷復配藥劑在低使用濃度下(<20mg/l) 阻CaC03效果一般；在使用濃度〉20mg/l時，阻垢效果可以滿足要求，在60 mg/1時，阻垢率幾乎達到100%，并且該藥劑因為完全不含磷，避免了產(chǎn)生磷 酸鈣的危害，故無需考慮其阻磷酸l^垢的性能；八是本發(fā)明的無磷藥劑與目 前常用的有機磷酸鹽、丙烯酸聚合物、鋅鹽及銅緩蝕劑等均有良好的復配性能，并且利用其協(xié)同效應可以大幅度降低無磷主藥劑使用量。
具體實施例方式
實施例1:無磷水處理劑，無磷緩蝕阻垢劑為15。/。 25。/。、三元為(AMPS) 8°/。 12%、氯化鋅為6%~10%、聚馬6%~10%、室溫水40~65%。所述室溫水 是指水溫控制在20 30度左右且在其范圍內(nèi)即可。所述無磷緩蝕阻垢劑中木 質(zhì)素及丹寧混合物12~16%、水55~65%、 NaOH 0.7 0.8%、 H2S04 1.7 2.2%、三乙醇胺12~16%、順酐4~6%、硼砂3~5%。 112804濃度為 90%。木質(zhì)素及丹寧混合物各占50%，或木質(zhì)素占30、丹寧混合物各占 70%，或木質(zhì)素占70、丹寧混合物各占30%。
實施例l-l:在實施例l的基礎上，所述無磷緩蝕阻垢劑中木質(zhì)素及 丹寧混合物12%、水65%、 NaOH0.7%、 H2S04 1.3%、三乙醇胺12%、 順酐4%、硼砂5%。
實施例1-2:在實施例1的基礎上，所述無磷緩蝕阻垢劑中木質(zhì)素及 丹寧混合物16%、水55%、 NaOH0.8%、 H2S042.2%、三乙醇胺16%、 順酐6%、硼砂4%。
實施例1-3:在實施例1的基礎上，所述無磷緩蝕阻垢劑中木質(zhì)素及 丹寧混合物14.78%、水59.11%、 NaOH0.74%、 H2S041.97%、三乙醇胺 14.78%、順酐4.93%、硼砂3.69%。
實施例1-4:在實施例1的基礎上，所述無磷緩蝕阻垢劑中木質(zhì)素及 丹寧混合物14%、水60%、 NaOH0.75%、 H2S042%、三乙醇胺14.25%、 順酐4%、硼砂5%。
實施例2:在實施例1的基礎上，無磷水處理劑的實施方案之一，無磷 緩蝕阻垢劑20%、三元(AMPS) 10%、氯化鋅8%、聚馬8%、室溫水54%。
實施例3:在實施例l的基礎上，無磷水處理劑的實施方案之二，無磷緩蝕阻標劑15%、三元(AMPS) 8%、氯化鋅6%、聚馬6%、水室溫65%。
實施例4:在實施例1的基礎上，無磷水處理劑的實施方案之三，無磷 緩蝕阻標劑25%、三元(AMPS) 12%、氯化鋅10%、聚馬10%、室溫水43%。
實施例5:在實施例1的基礎上，無磷水處理劑的實施方案之四，無磷 緩蝕阻坭劑22%、三元(AMPS) 11%、氯化鋅9%、聚馬9%、室溫水49%。
實施例6:在實施例1的基礎上，無磷水處理劑的實施方案之五，產(chǎn)品 原液18%、三元(AMPS) 9°/。、氯化鋅7%、聚馬7%、室溫水590/0。
實施例7:在實施例1的基礎上，無磷水處理劑的實施方案之六，無磷 緩蝕阻坭劑23%、三元(AMPS) 9%、氯化鋅7.5%、聚馬7.5%、室溫水53%。
實施例8:在實施例1 7的基礎上，木質(zhì)素及丹寧混合物各占50%; 或木質(zhì)素占30、丹寧混合物各占70%;或木質(zhì)素占70、丹寧混合物各 占30%;或木質(zhì)素及丹寧混合物可以在100%范圍任意組合。
實施例9:在實施例1 8的基礎上，無磷水處理劑復配的方法，(l)將定量 的室溫水打入反應釜中；(2)加入定量的三元(AMPS)，攪拌開啟反應釜且 不關閉；(3)加入定量的氯化鋅溶攪5 15分鐘，控制反液溫度不要超過32度;
(4)加入定量的聚馬，攪拌；(5)最后倒入定量的原液溶攪10 20分鐘，靜 置5 15分鐘，從反應釜下閥口放少許物料檢查固體溶解狀況，如有少許沒溶 解固體，可繼續(xù)攪拌直到完全溶完，裝桶。
需要理解到的是上述實施例雖然對本發(fā)明的設計思路作了比較詳細的 描述，但是這些描述，只是對本發(fā)明設計思路的簡單文字描述，而不是對本 發(fā)明設計思路的限制，任何不超出本發(fā)明設計思路的組合、增加或修改，均 落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1、一種無磷水處理劑，其特征是無磷緩蝕阻垢劑為15％～25％、三元(AMPS)8％～15％、氯化鋅為6％～10％、聚馬6％～10％、室溫水40～65％。
2、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是所述無磷緩蝕阻垢劑中木質(zhì)素及丹寧混合物12~16%、水55 65%、 NaOH 0.7 0.8%、 H2S04 1.7~2.2%、三乙醇胺12 16%、順酐4~6%、硼砂3 5%。
3、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是H2S04濃度為90%。
4、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是木質(zhì)素及丹寧混 合物各占50%，或木質(zhì)素占30、丹寧混合物各占70%，或木質(zhì)素占70、 丹寧混合物各占30%。
5、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是無磷緩蝕阻垢劑20%、三元(AMPS) 10%、氯化鋅8%、聚馬8%、室溫水54%。
6、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是無磷緩蝕阻垢劑 15%、三元(AMPS) 8°/。、氯化鋅6%、聚馬6%、水室溫65%。
7、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是無磷緩蝕阻垢劑 25%、三元(AMPS) 12%、氯化鋅10。/。、聚馬10%、室溫水43%。
8、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是無磷緩蝕阻垢劑 22%、三元(AMPS) 11°/。、氯化鋅9%、聚馬9°/。、室溫水49%。
9、 根據(jù)權利要求1所述的無磷水處理劑，其特征是無磷緩蝕阻垢劑 18%、三元(AMPS) 9°/。、氯化鋅7°/。、聚馬7%、室溫水59%。
10、 一種如權利要求1 9所述的無磷水處理劑的復配方法，其特征是(1) 將定量的室溫水打入反應釜中；(2) 加入定量的三元(AMPS)，攪拌開啟反應釜且不關閉；(3) 加入定量的氯化鋅溶攪5 15分鐘，控制反液溫度不要超過32度；(4) 加入定量的聚馬，攪拌；(5) 最后倒入定量的磷緩蝕阻垢劑溶攪10 20分鐘，靜置5 15分鐘，從 反應釜下閥口放少許物料檢査固體溶解狀況，如有少許沒溶解固體，可繼續(xù) 攪拌直到完全溶完，裝桶；無磷緩蝕阻垢劑的制備工藝將木質(zhì)素、丹寧干燥后計重；生產(chǎn)前用生產(chǎn)用水中的六分之一，溶解順 酐；將六分之五的水打入反應釜中，開動攪拌，緩慢導入H2S04攪勻；倒入已 計量的木質(zhì)素、丹寧混合物，控制溫升，待溫度平溫后，升溫至85 95°C， 并保溫6 10小時；6 10小時后加入NaOH控制溫升不超過9(TC，并攪拌 25 35分鐘；倒入硼砂，同時降溫至70'C;加入已溶有順酐的溶液，攪拌 0.5^1. 5小時，并同時緩慢降溫至50°C;在5(TC時倒入三乙醇胺，溶攪， 并同時降溫至室溫；最后將產(chǎn)品注入貯罐，熟化48小時，裝桶，運輸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種緩蝕阻垢性能優(yōu)異，微生物及粘泥危害得到有效控制的無磷水處理劑，無磷緩蝕阻垢劑為15％～25％、三元為(AMPS)8％～12％、氯化鋅為6％～10％、聚馬6％～10％、室溫水40～65％。優(yōu)點一是基本上不改變腐蝕環(huán)境，就可獲得良好的效果；二是基本上不增加設備投資，就可達到防腐蝕的目的；三是緩蝕劑的效果不受設備的影響；四是對于腐蝕環(huán)境的變化，可以通過改變緩蝕種類或濃度來保持防腐蝕效果；五是對黃河水系、長江水系及高硬度水均具有良好的緩蝕效果；六是阻垢率幾乎達到100％；七是完全不含磷，避免了產(chǎn)生磷酸鈣的危害；八是本發(fā)明的無磷藥劑與目前常用的緩蝕劑等均有良好的復配性能，其協(xié)同效應可以大幅度降低無磷主藥劑使用量。
文檔編號C02F5/10GK101591074SQ20091015806
公開日2009年12月2日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權日2009年7月20日
發(fā)明者強 蘇 申請人:浙江亞星源環(huán)保科技有限公司