CN102826663B - 一种阻垢缓蚀剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用。该阻垢缓蚀剂包括组分A和组分B，所述组分A包括（重量比）：38%～50%的氯化锌、0.1%～0.2%的苯骈三氮唑、1%～2%的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、0.2%～0.3%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、47.7%～60.5%的软化水，所述组分B包括（重量比）：8%～13%的羟基乙叉二膦酸、7%～11%的氨基三甲叉膦酸、12%～20%的2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、3%～5%的丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、60%～61%的软化水，其中所述组分A和所述组分B中活性物质的重量比为15∶1。本发明具有很好的阻垢和缓蚀效果。

Description

一种阻垢缓蚀剂及其应用
技术领域
本发明涉及循环水处理药剂领域，具体一种阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用。
背景技术
TDI生产所用原料之一为水煤气，水煤气在制造过程中产生的洗涤废水中含有硫化物、氰化物、挥发酚和较高的悬浮物，其COD较高，PH值呈酸性，对造气设备具有较高的腐蚀性。废水为了要循环使用，在经过了氧化去除COD，絮凝沉淀悬浮物处理后其中还含有较高的SO4 2-、Cl-等腐蚀性阴离子和较高的电导率，PH值低且不稳定（PH4～7），所以具有较强的腐蚀和结垢趋势。为了解决既要满足废水循环回用从而减少外排水量，节约水资源的要求，又不能对水煤气生产设备及后续工艺产生危害作用的技术难题，开发出适用的阻垢缓蚀剂已迫在眉睫。
目前现有的煤气洗涤回用水的水处理药剂多是用于高炉高温煤气洗涤水回用处理中，且主要起到阻垢作用，如中国专利公告号CN86107995采用羟基乙叉二膦酸和聚马来酸复配、中国专利公开号CN1526663采用的主要成分是丙烯酸类及其共聚物。但这些水处理药剂缓蚀性能较差，不适用于腐蚀性强的水煤气洗涤循环回用水处理中。而用于一般循环水的具有较强缓蚀性能的水处理药剂也不适用于这种特殊的水煤气洗涤回用水处理中。
因此，需要提供一种阻垢缓蚀剂及其制备方法和应用以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻垢缓蚀剂及其制备方法和在水煤气洗涤循环回用水中的应用。
为实现本发明的上述发明目的，本发明采用了下述技术方案。
本发明的一种阻垢缓蚀剂，包括组分A和组分B，
所述组分A（缓蚀剂）包括（重量比）：
Figure BDA0000206694091
所述组分B（阻垢分散剂）包括（重量比）：
Figure BDA0000206694092
其中所述组分A中的氯化锌、苯骈三氮唑、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量之和与所述组分B中的羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的重量之和的比例为15：1。
本发明还提供一种制备上述阻垢缓蚀剂的方法，该方法包括：
（a）制备组分A：将氯化锌加入到软化水中充分溶解，再加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物搅拌均匀，接着加入十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌均匀，最后加入苯骈三氮唑搅拌均匀；
（b）制备组分B：将羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物加入到软化水中搅拌均匀；
其中所述组分A中的氯化锌、苯骈三氮唑、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量之和与所述组分B中的羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的重量之和的比例为15：1。
本发明还提供一种上述阻垢缓蚀剂在水煤气洗涤循环回用水中的应用。
组分A中的氯化锌是一种阴极缓蚀剂，适用于PH<8的水中；苯骈三氮唑是一种很有效的铜和铜合金缓蚀剂，同时对铁等多种金属也有缓蚀作用；而丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物具有稳定锌盐的作用，十二烷基二甲基苄基氯化铵也具有一定的缓蚀作用，这四种物质的复配产生了较好的协同增效作用，大大提高了组分A的缓蚀性能。组分B中的氨基三甲叉膦酸对碳酸钙垢有较好的阻垢作用；羟基乙叉二膦酸由于分子结构中只有C-P健而无C-N键，因此具有较好的抗氧化性，具有较好阻垢和缓蚀性能；2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸因为同时含有—PO(OH)2和—COOH两种基团，使其具有更好的阻垢性能，同时它还具有缓蚀性能，这三种物质进行一定比例的复配，由于协同增效作用，具有很好的阻垢性能。组分A和组分B中活性物质按照重量比15：1的比例分别同时投加到上述循环回用水中表现出了很好的缓蚀和阻垢性能。
本发明主要是从防腐蚀方面着手，使用A、B两种组分不但达到了很好的阻垢效果，而且更使其缓蚀效果大大增强，在腐蚀性阴离子较高和PH值（4～7）极不稳定的情况下其腐蚀率仍控制在了国家标准要求范围以内，保持了该水水质的稳定。
本发明与已有技术相比较具有如下显著优点：（1）适用于经过氧化去除COD，絮凝沉淀去除悬浮物处理的类似水煤气洗涤废水循环回用系统中，具有良好的缓蚀和结垢性能，减少外排水量，节约水资源，有效地缓解了碳钢结构的除尘器等造气设备的腐蚀和结垢倾向，并延长了设备的使用寿命；（2）本发明的阻垢缓蚀剂不含无机磷成分，不易分解，大大提高了阻垢缓蚀剂在水中的稳定性，同时也降低了正磷酸盐垢的生成和菌藻的繁殖危害。
具体实施方式
以下通过典型实施例，对本发明进一步说明，但本发明不局限于所述实施例。
实施例1
制备组分A：取氯化锌114g，加入软化水181.5g，充分搅拌使氯化锌完全溶解，然后加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3g，搅拌均匀后再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.9g，再搅拌至溶液均匀，最后加入苯骈三氮唑0.6g，经混合搅拌均匀即可。
制备组分B：取氨基三甲叉膦酸1.3825g、羟基乙叉二膦酸1.58g、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸3.95g、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物0.9875g、软化水11.85g，经混合搅拌均匀制成。
实施例2
制备组分A：取氯化锌132g，加入软化水160.8g，充分搅拌使氯化锌完全溶解，然后加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6g，搅拌均匀后再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.9g，再搅拌至溶液均匀，最后加入苯骈三氮唑0.3g，经混合搅拌均匀即可。
制备组分B：取氨基三甲叉膦酸2.2g、羟基乙叉二膦酸2.4g、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸3.67g、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物1g、软化水14.5g，经混合搅拌均匀制成。
实施例3
制备组分A：取氯化锌150g，加入软化水143.1g，充分搅拌使氯化锌完全溶解，然后加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6g，搅拌均匀后再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.6g，再搅拌至溶液均匀，最后加入苯骈三氮唑0.3g，经混合搅拌均匀即可。
制备组分B：取氨基三甲叉膦酸2.9502g、羟基乙叉二膦酸3.4866g、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸3.2184g、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物0.8046g、软化水16.36g，经混合搅拌制成。
实施例4
制备组分A：取氯化锌114g，加入软化水181.5g，充分搅拌使氯化锌完全溶解，然后加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物3g，搅拌均匀后再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.9g，再搅拌至溶液均匀，最后加入苯骈三氮唑0.6g，经混合搅拌均匀即可。
制备组分B：取氨基三甲叉膦酸1.8g、羟基乙叉二膦酸2g、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸3.3g、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物0.8g、软化水12.5g，经混合搅拌均匀制成。
实施例5
制备组分A：取氯化锌132g，加入软化水160.8g，充分搅拌使氯化锌完全溶解，然后加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6g，搅拌均匀后再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.9g，再搅拌至溶液均匀，最后加入苯骈三氮唑0.3g，经混合搅拌均匀即可。
制备组分B：取氨基三甲叉膦酸2.617g、羟基乙叉二膦酸3.093g、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸2.855g、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物0.715g、软化水14.5g，经混合搅拌制成
实施例6
制备组分A：取氯化锌150g，加入软化水143.1g，充分搅拌使氯化锌完全溶解，然后加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物6g，搅拌均匀后再加入十二烷基二甲基苄基氯化铵0.6g，再搅拌至溶液均匀，最后加入苯骈三氮唑0.3g，经混合搅拌均匀即可。
制备组分B：取氨基三甲叉膦酸1.8305g、羟基乙叉二膦酸2.092g、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸5.23g、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物1.3075g、软化水15.69g，经混合搅拌均匀制成。
为说明本发明对经水煤气洗涤循环回用水的缓蚀阻垢作用，下面对上述实施例制备的阻垢缓蚀剂的性能进行测试。将上述实施例中制备的组分A和组分B分别按表1中所列的药剂用量同时分别投加到实验用水中。实验用水为甘肃银光聚银化工有限公司水煤气洗涤废水经氧化去除COD，絮凝沉淀悬浮物处理的循环回用水。实验水质条件如下表：
项目 COD PH CL- SO4 2- CN- SS S2- 总铁 Ca2+ 总硬度 电导率
单位 mg/L / mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L μs/cm
数据 <100 4～7 <800 <1500 0.003 <50 <0.5 4.37 340 410 3050
本发明缓蚀性能的测定方法为：参照国家标准GB/T18175-2000，利用RCC-Ⅰ型旋转腐蚀挂片试验仪，在温度40±1℃，转速75r/min条件下运行98小时进行旋转挂片法腐蚀试验。
本发明阻垢性能的测定方法为：参照国家标准GB/T16632-2008，在恒温水浴锅中，50±1℃，运行10小时进行阻垢试验。
测试结果见下表1：
通过上述测试结果说明本发明制备的阻垢缓蚀剂具有良好的缓蚀和阻垢性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于水煤气废水的阻垢缓蚀剂，所述阻垢缓蚀剂由组分A和组分B组成，其中
所述组分A由以下成分组成（重量比）：
Figure FDA0000393528200000011
所述组分B由以下成分组成（重量比）：
其中所述组分A中的氯化锌、苯骈三氮唑、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量之和与所述组分B中的羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的重量之和的比例为15：1。
2.一种制备如权利要求1所述的阻垢缓蚀剂的方法，所述方法包括：
（a）制备组分A：将氯化锌加入到软化水中充分溶解，再加入丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物搅拌均匀，接着加入十二烷基二甲基苄基氯化铵搅拌均匀，最后加入苯骈三氮唑搅拌均匀；
（b）制备组分B：将羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物加入到软化水中搅拌均匀；
其中所述组分A中的氯化锌、苯骈三氮唑、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量之和与所述组分B中的羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2－膦酸基丁烷－1，2，4－三羧酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物的重量之和的比例为15：1。
3.一种如权利要求1所述的阻垢缓蚀剂在水煤气洗涤循环回用水中的应用。
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