CN105271536A - 高温、高碱、高硬、高压灰水分散阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温、高碱、高硬、高压灰水分散阻垢剂及其制备方法，散阻垢剂由氨基三甲叉膦酸20份、三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸15份、羟基亚乙基二磷酸30份、水解聚马来酸酐17份、锌盐和水10-18份组成，制备方法包括称量、固体原料溶解、液体原料溶解等步骤；本发明的优点在于：该阻垢剂能够适应煤化工循环水的高温、高碱、高硬、高压条件，不容易分解，阻垢效率高，提高了除垢效果，灰水阻垢率达到99%以上。

Description

高温、高碱、高硬、高压灰水分散阻垢剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种灰水分散阻垢剂，具体地说是一种高温、高碱、高硬、高压煤化工循环水灰水分散阻垢剂及其制备方法，用于煤化工循环水使用，属于分散阻垢剂领域。

背景技术

阻垢剂（scaleinhibitor）是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。煤化工循环水在其使用过程中经常会有水垢产生，然而，煤化工循环水的条件多为高温、高碱、高硬、高压（其温度可达300℃，压力为6.5MPa,碱度小于300mg/l硬度小于1000mg/l）的环境，而目前市面上的许多阻垢剂在煤化工循环水中阻垢成分容易分解，从而导致了阻垢效率低，降低了除垢效果，给生产带来了不便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种高温、高碱、高硬、高压煤化工循环水灰水分散阻垢剂及其制备方法，该阻垢剂能够适应煤化工循环水的高温、高碱、高硬、高压条件，不容易分解，阻垢效率高，提高了除垢效果，灰水阻垢率达到90%以上。

本发明的技术方案为：

高温、高碱、高硬、高压煤化工循环水灰水分散阻垢剂，由以下重量份的原料组成：

氨基三甲叉膦酸20份、三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸15份、羟基亚乙基二磷酸30份、水解聚马来酸酐17份、锌盐和水10-18份；

其中锌盐包括：氯化锌或硫酸锌；

所述的水为纯水，由反渗透制水机制备得到。

本发明为有机聚合物有机膦复合阻垢剂，提高了配方的阻垢性能：在高硬度（钙硬=1000mg/L)、高温（300℃）、高碱（300）条件下，阻垢性能HPMA>HEDP>PBTC>ATMP，同时，双组分的复合可改善沉淀膜的致密性，在缓蚀剂性能上具有协同效应。

其中，磺酸盐共聚物即三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸对产品具有支撑作用；常规的共聚物分散剂，与锌盐的互溶性较差，不能支撑加锌类配方，磺酸盐共聚物具有良好的溶锌能力，与锌盐、有机磷复配使用时，可产生明显的协同增效作用。

同时，磺酸盐共聚物对于抑制碳酸钙垢，尤其是磷酸钙垢和锌盐的沉积都有良好的作用，对磷酸钙的阻垢率可达到95%以上，对锌盐沉积物的抑制率在75%左右(中等硬度水质中)。另外，磺酸盐共聚物对Zn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺等离子及粘泥、氧化铁均具有优良的分散性能。

有机磷即羟基亚乙基二磷酸与锌盐组分的存在使配方产品的耐氯性和耐氧化性有了很大提高。有机膦在高剂量的Cl₂时会产生明显的分解(对14%的Cl₂三小时即完全分解)，而有机磷的耐氯性比有机膦高出数百倍(对14%的Cl₂可稳定三个月)；同时，锌盐的添加对有机磷耐氯性也有一定程度的提升。

通过上述六种组分的复配组合，能够产生最佳协调效应，使得每一种组分的阻垢效果互相促进并达到最大值。

上述高温、高碱、高硬、高压煤化工循环水灰水分散阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）称量：按照上述重量配比称量各组分；

（2）固体原料溶解：向反应釜加入纯水，将固体原料锌盐加入彻底溶解，溶解温度为45℃；所述反应釜为搪瓷桨式电加热搅拌釜；

（3）液体原料溶解：在步骤（2）的锌盐溶解之后依次加入三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸、氨基三甲叉膦酸、水解聚马来酸酐、羟基亚乙基二膦酸，同时不断搅拌混合，压力为常压，温度控制在45℃，上述四种物质的加入时间间隔15-70分钟，优选为30-60分钟；各组成分的加入时间为锌盐为1小时，其余原料均为40分钟，采用这种加入顺序有利于物料的反应，提高产品的复配组合；

（4）最后将步骤（3）得到的混合物加入水试剂成品储存缸中，得到成品水处理剂即本发明产品。

其中，所述纯水是由自来水经反渗透制水机制备后，储存到纯水储存罐中，经计量罐计量后，泵入高位槽中，由高位槽加入到所述反应釜中。反渗透制水机的净水流量：63L/h，进水水压：0.1-0.4MPa，适用温度：5-40℃，执行标准：Q/WSY02-2006。

使用时，将本发明产品溶于煤化工循环水的灰水中，使产品浓度在80ppm，灰水阻垢率可达到99%以上。

本发明的优点在于：该阻垢剂能够适应煤化工循环水的高温、高碱、高硬、高压条件，不容易分解，阻垢效率高，提高了除垢效果，灰水阻垢率达到99%以上。

下面结合附图和实施对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为重量百分数。

实施例1

如图1所示，一种高温、高碱、高硬、高压煤化工循环水灰水分散阻垢剂，由以下重量份的原料组成：

氨基三甲叉膦酸20份、三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸15份、羟基亚乙基二磷酸30份、水解聚马来酸酐17份、锌盐和水10-18份；

其中锌盐包括：氯化锌或硫酸锌；

所述的水为纯水，由反渗透制水机制备得到。

实施例2

一种上述实施例1所述高温、高碱、高硬、高压煤化工循环水灰水分散阻垢剂的制备方法，（1）称量：按照上述重量配比称量各组分；

（2）固体原料溶解：向反应釜加入纯水，将固体原料锌盐加入彻底溶解，溶解温度为45℃；所述反应釜为搪瓷桨式电加热搅拌釜；

（3）液体原料溶解：在步骤（2）的锌盐溶解之后依次加入三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸、氨基三甲叉膦酸、水解聚马来酸酐、羟基亚乙基二膦酸，同时不断搅拌混合，压力为常压，温度控制在45℃，上述四种物质的加入时间间隔15-70分钟，优选为30-60分钟；各组成分的加入时间为锌盐为1小时，其余原料均为40分钟，采用这种加入顺序有利于物料的反应，提高产品的复配组合；

（4）最后将步骤（3）得到的混合物加入水试剂成品储存缸中，得到成品水处理剂即本发明产品。

其中，所述纯水是由自来水经反渗透制水机制备后，储存到纯水储存罐中，经计量罐计量后，泵入高位槽中，由高位槽加入到所述反应釜中。反渗透制水机的净水流量：63L/h，进水水压：0.1-0.4MPa，适用温度：5-40℃，执行标准：Q/WSY02-2006。

实施例3

使用时，将本发明实施例1的产品溶于煤化工循环水的灰水中，使产品浓度在80ppm，在温度可达300℃，压力为6.5MPa,碱度小于300mg/l硬度小于1000mg/l时，检测灰水阻垢率达到99%。

另外，本发明中所用原料均为本领域生产中常用原料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；本发明中所采用的各种设备，均为本领域生产工艺中使用的常规设备，且各设备的操作、参数等均按照常规操作进行，并无特别之处。

Claims (5)

1.高温、高碱、高硬、高压灰水分散阻垢剂及其制备方法，其特征在于，由以下重量份的原料组成：

氨基三甲叉膦酸20份、三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸15份、羟基亚乙基二磷酸30份、水解聚马来酸酐17份、锌盐和水10-18份。

2.根据权利要求1所述的分散阻垢剂，其特征在于：所述的锌盐为氯化锌或硫酸锌。

3.根据权利要求1或2所述的分散阻垢剂，其特征在于：所述水为纯水，由反渗透制水机制备得到。

4.一种如权利要求1-3任意一项所述的分散阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）称量：按照上述重量配比称量各组分；

（2）固体原料溶解：向反应釜加入纯水，将固体原料锌盐加入彻底溶解，溶解温度为45℃；

（3）液体原料溶解：在步骤（2）的锌盐溶解之后依次加入三亚甲基三膦酸-乙二胺-氮-羟丙基磺酸、氨基三甲叉膦酸、水解聚马来酸酐、羟基亚乙基二膦酸，同时不断搅拌混合，常压，温度控制在45℃，上述四种物质的加入时间间隔15-70分钟。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述纯水是由自来水经反渗透制水机制备后，储存到纯水储存罐中，经计量罐计量后，泵入高位槽中，由高位槽加入到所述反应釜中。