CN103030217B - 一种水质稳定剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水质稳定剂及其制备方法，该水质稳定剂原料组成：聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、水解聚马来酸酐、葡萄糖酸钠、苯骈三氮唑和水。本发明还涉及一种水质稳定剂的制备方法。本发明的水质稳定剂应用范围广发，pH适用范围宽，特别适用与中钙和高钙硬度的循环水系统，也可用于低压锅炉（小于8kg压力）的水处理；能有效控制水体对碳钢、不锈钢、铜和铜合金的腐蚀，缓蚀效果显著，同时对分散磺酸盐垢、硫酸盐垢或硅酸盐垢具有显著效果；无毒、无污染，通常条件下可使碳钢腐蚀率≤0.075mm/a，使铜、铜合金或不锈钢的腐蚀率≤0.005mm/a，阻垢率≥90%。

Description

一种水质稳定剂及其制备方法

技术领域：

本发明涉及一种水质稳定剂及其制备方法，属于水质稳定剂的技术领域。

背景技术：

在石油化工领域，生产设备多种多样，循环水也广泛应用于生产中，水体对生产设备的腐蚀、结垢在所难免。如果将水体对设备的腐蚀进行有效控制能够延长设备的使用寿命，降低生产成本。水质稳定剂是为防止冷却水对设备的腐蚀和结垢而加入循环冷却水中的化学药剂。可广泛应用于石油开采加工、化工、冶金等领域。

中国专利文献CN1463935A（02113837.0）公开了环保型水质稳定剂；由阻垢剂、缓蚀剂、助剂等复合组成,具有高效、低毒、并对环境友好的特点；本水处理剂运用于水系统中缓蚀和阻垢分散作用,能够在高硬度、高pH值、高浓缩倍数的条件下稳定运行。但该环保型水质稳定剂在不同条件使用时还得添加不同的辅助剂，在水处理剂中有铜缓蚀剂时，需要加入至少一种有机溶剂来解决铜缓蚀剂与其他水处理剂单体不相溶的问题。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种水质稳定剂及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种水质稳定剂，原料重量份组成如下：

根据本发明，优选的，所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为50000~70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为400~2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为2000~4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为400~800。

根据本发明，优选的，所述的水质稳定剂原料重量份组成如下：

根据本发明，更优选的，所述的水质稳定剂原料重量份组成如下：

本发明中聚丙烯酸能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物，对水中碳酸钙和氢氧化钙等有优良的分解作用。羟基乙叉二膦酸能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，尤其是能与钙离子形成六圆环螯合物，能溶解金属表面的氧化物，在高pH值下仍很稳定，不易水解。氨基三甲叉膦酸能阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成，起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。本发明水质稳定剂各组分之间协同作用，能有效控制水体对碳钢、不锈钢、铜和铜合金的腐蚀，缓蚀和阻垢效果显著。

本发明水质稳定剂的制备方法，包括步骤如下：

（1）向反应釜中加入水、水解聚马来酸酐和氨基三甲叉膦酸，并不断搅拌，加入苯骈三氮唑并搅拌至溶解；

（2）再依次加入聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠，搅拌均匀，即得本发明水质稳定剂。

本发明水质稳定剂使用时，每吨补充水加入水质稳定剂30~50g，即加入后水质稳定剂浓度为30~50ppm，连续或冲击式加入。

补充水是指：生产系统（如管道）中的水不可避免的产生损耗，向生产系统中及时加入补充水使得水物料保持平衡。

本发明有如下有益效果和技术特点：

1、本发明的水质稳定剂应用范围广泛，pH适用范围宽，特别适用于中钙和高钙硬度的循环水系统，也可用于低压锅炉（小于8kg压力）的水处理。

2、水质稳定剂各组分之间协同作用，能有效控制水体对碳钢、不锈钢、铜和铜合金的腐蚀，缓蚀效果显著，同时对碳酸钙垢、分散磺酸盐垢、硫酸盐垢或硅酸盐垢具有显著阻垢效果。

3、水质稳定剂无毒、无污染，通常条件下可使碳钢腐蚀率≤0.075mm/a，使铜、铜合金或不锈钢的腐蚀率≤0.005mm/a，阻垢率≥90%。

具体实施方式：

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例中所用原料均为常规市购产品。

其中：聚天门冬氨酸，山东邦迪化学制品股份有限公司有售；聚环氧琥珀酸，山东省泰和水处理有限公司有售；聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸和水解聚马来酸酐，山东省桓台县金龙化工有限公司有售；葡萄糖酸钠，吴江市丰昌化工有限公司有售；苯骈三氮唑镇江博汉化工科技有限公司有售。

实施例1：

一种水质稳定剂，原料重量份组成如下：

所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为50000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为400，所述的聚丙烯酸的重均分子量为2000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为400；

制备步骤如下：

（1）向反应釜中加入水、水解聚马来酸酐和氨基三甲叉膦酸，并不断搅拌，加入苯骈三氮唑并搅拌至溶解；

（2）再依次加入聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠，搅拌均匀，即得本发明水质稳定剂。

本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂50g，即加入后水质稳定剂浓度为50ppm。

实施例2：

一种水质稳定剂，原料重量份组成如下：

所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为800。

制备方法同实施例1。

本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂30g，即加入后水质稳定剂浓度为30ppm。

实施例3：

一种水质稳定剂，原料重量份组成如下：

所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为60000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为1000，所述的聚丙烯酸的重均分子量为3000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为500；

制备方法同实施例1。

本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂40g，即加入后水质稳定剂浓度为40ppm。

实施例4：

一种水质稳定剂，原料重量份组成如下：

所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为55000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为1500，所述的聚丙烯酸的重均分子量为3500，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为600；

制备方法同实施例1。

本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂35g，即加入后水质稳定剂浓度为35ppm。

实施例5：

一种水质稳定剂，原料重量份组成如下：

所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为800。

制备方法同实施例1。

本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂45g，即加入后水质稳定剂浓度为45ppm。

应用效果试验

将实施例1~5制备的水质稳定剂在密闭的循环水系统中，其钙离子浓度为250mg/L，pH7.5，以碳钢腐蚀率、铜合金的腐蚀率和阻垢率(主要以碳酸钙为标准)为指标，进行试验。试验结果如表1所示：

表1：

Claims (1)

1.一种水质稳定剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

聚天门冬氨酸             5~7份

聚环氧琥珀酸            4~8份

聚丙烯酸                12~14份

羟基乙叉二膦酸           9~11份

氨基三甲叉膦酸           16~18份

水解聚马来酸酐             6~9份

葡萄糖酸钠                 7~8份

苯骈三氮唑                0.5~1份 

水                        25~40份，

所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为50000~70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为400~2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为2000~4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为400~800。

2、根据权利要求1 所述的水质稳定剂，其特征在于，原料重量份组成如下：

聚天门冬氨酸              6份

聚环氧琥珀酸             5份

聚丙烯酸                 13份

羟基乙叉二膦酸          10份

氨基三甲叉膦酸          17份

水解聚马来酸酐          7份

葡萄糖酸钠              8份

苯骈三氮唑             1份 

水                 33份。

3、一种权利要求1 或2 所述的水质稳定剂的制备方法，包括步骤如下：

（1）向反应釜中加入水、水解聚马来酸酐和氨基三甲叉膦酸，并不断搅拌，加入苯骈三氮唑并搅拌至溶解；

（2）再依次加入聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠，搅拌均匀，即得水质稳定剂。