CN107381840B - 一种环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

一种环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：聚丙烯酸3～5％、硫酸锌3～10％、3‑(2‑噻吩)丙酸0.5～1.5％、5‑磺基水杨酸1.5～2.5％、2‑氯‑6‑氟苯乙酸乙酯0.02～0.05％、4‑(1‑溴代乙基)‑5‑氟‑6‑氯嘧啶0.02～0.05％、余量为水。本发明的环保型阻垢缓蚀剂与现有技术相比，其有益效果是：本发明不含有机膦酸，阻垢缓蚀效果好，尤其对于高硬度、高pH的循环水阻垢缓蚀效果显著，其中，碳钢实验管粘附速度降低到5.25mcm，碳钢的腐蚀速度降低到0.00684mm/a，均达到中石化“很好”级标准。

Description

一种环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明属于缓蚀剂技术领域，具体来说涉及一种环保型阻垢缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
在化工行业中，循环冷却水伴随着生产的全过程，占总用水量的70-80％。循环水的利用有利于节约企业的成本，提高企业的效益，但是循环水在使用过程中会出现两个问题，一个时水分的蒸发，造成了盐类的结晶和沉淀，最常见的有碳酸钙、硅酸钙等水垢，水垢的存在大大降低了传热效率，其二是循环水的电化学腐蚀对设备的腐蚀作用，这种腐蚀是致命的，轻则更换设备；重则伤及人命。为解决这些问题，必须对循环冷却水进行水质处理。
一般采用阻垢缓蚀剂添加入循环水中，减少水垢的出现。有机膦酸是目前广泛使用的一类水处理剂，它是国外60年代中期开发，70年代被确认的一类水处理剂，具有良好的化学稳定性、耐高温性且兼具用量少、缓蚀和阻垢作用等特点。此外，有机膦酸对许多金属离子具有优异的螯合能力，它们解决了系统产生碳酸钙垢的问题，C-P键存在使其化学性能稳定、较耐高温，有明显“溶限效应”和“协同效应”。其缺陷是有机膦酸不能有效地抑制磷系和磷锌系水处理配方中产生的磷酸钙垢、锌垢和氧化铁沉积问题，含磷废水排放造成水体富营养化和海洋赤潮问题。国外已实施限磷或禁磷措施，我国也大力提倡低磷和无磷产品的开发。
目前市面上的阻垢缓蚀剂的成分单一，除垢效果不好，尤其对于高硬度、高pH的循环水的处理效果并不好，这是现有技术的不足。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了，提供一种不含有机膦酸、阻垢缓蚀效果好、尤其对于高硬度、高pH的循环水阻垢缓蚀效果显著的阻垢缓蚀剂，具体采用如下技术方案：
一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 3～5％
硫酸锌 3～10％
3-(2-噻吩)丙酸 0.5～1.5％
5-磺基水杨酸 1.5～2.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.02～0.05％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02～0.05％
余量为水。
优选地，一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 3％
硫酸锌 10％
3-(2-噻吩)丙酸 0.5％
5-磺基水杨酸 2.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.02％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02％
余量为水。
优选地，一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 5％
硫酸锌 3％
3-(2-噻吩)丙酸 1.5％
5-磺基水杨酸 1.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.05％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02％
余量为水。
优选地，一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 4％
硫酸锌 5％
3-(2-噻吩)丙酸 1％
5-磺基水杨酸 2％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.035％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.035％
余量为水。
本发明的环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，充分搅拌均匀后即得。
在此过程中需要注意两点：1、前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分；2、各组分加入的顺序不能出现错误，否则得到的阻垢缓蚀剂溶液会发生分层现象，不利于产品的实际应用。
国家标准GB50050－95《工业循环冷却水处理设计规范》3.1.6中规定，敞开式系统的碳钢管壁的腐蚀速度小于或等于0.125mm/a；中国石油化工总公司生产部和发展部编制的《冷却水分析和试验方法》中《试验室小型模拟试验法》规定碳钢的腐蚀速度在0-0.028mm/a之间为“很好”级，在0.028-0.056mm/a之间为“好”级，在0.056-0.070mm/a为“可以允许”级；粘附速度在0-6mcm为“很好”级，在6-15mcm为“好”级，在15-20mcm为“可以允许”级。
本发明的环保型阻垢缓蚀剂与现有技术相比，其有益效果是：本发明不含有机膦酸，阻垢缓蚀效果好，尤其对于高硬度、高pH的循环水阻垢缓蚀效果显著，其中，碳钢实验管粘附速度降低到5.25mcm，碳钢的腐蚀速度降低到0.00684mm/a，均达到中石化“很好”级标准。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 3％
硫酸锌 10％
3-(2-噻吩)丙酸 0.5％
5-磺基水杨酸 2.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.02％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02％
余量为水。
上述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分，最后充分搅拌均匀后即得。
实施例2：
一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 5％
硫酸锌 3％
3-(2-噻吩)丙酸 1.5％
5-磺基水杨酸 1.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.05％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02％
余量为水。
上述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分，最后充分搅拌均匀后即得。
实施例3：
一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 4％
硫酸锌 5％
3-(2-噻吩)丙酸 1％
5-磺基水杨酸 2％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.035％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.035％
余量为水。
上述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分，最后充分搅拌均匀后即得。
对比实施例1：
一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 4％
硫酸锌 5％
3-(2-噻吩)丙酸 1％
5-磺基水杨酸 2％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.035％
余量为水。
对比实施例2：
一种环保型阻垢缓蚀剂，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 4％
硫酸锌 5％
3-(2-噻吩)丙酸 1％
5-磺基水杨酸 2％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.035％
余量为水。
针对本发明实施例1～3、对比实施例1～2的环保型阻垢缓蚀剂进行阻垢缓蚀性能的评价，原水钙硬度(以碳酸钙计)315mg/L，pH为11.5，添加20mg/L的阻垢缓蚀剂，按照中华人民共和国化工行业标准——冷却水动态模拟试验方法(HG/T2160-2008)测得碳钢实验管粘附速度、腐蚀速度。
试验结果如下：
实施例1：碳钢实验管粘附速度5.88mcm、腐蚀速度0.00975mm/a；
实施例2：碳钢实验管粘附速度5.67mcm、腐蚀速度0.00926mm/a；
实施例3：碳钢实验管粘附速度5.25mcm、腐蚀速度0.00684mm/a；
对比实施例1：碳钢实验管粘附速度7.52mcm、腐蚀速度0.0156mm/a；
对比实施例2：碳钢实验管粘附速度8.95mcm、腐蚀速度0.0325mm/a。
通过实施例1～3、对比实施例1～2的试验结果可知，本发明的环保型阻垢缓蚀剂具有优异的阻垢缓蚀性能，尤其对于高硬度、高pH的循环水阻垢缓蚀效果显著，其中，实施例3的效果最佳，其碳钢实验管粘附速度降低到5.25mcm，碳钢的腐蚀速度降低到0.00684mm/a，均达到中石化“很好”级标准。对比实施例1的阻垢缓蚀剂不含4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，对比实施例2的阻垢缓蚀剂不含2-氯-6-氟苯乙酸乙酯，其阻垢缓蚀效果均低于实施例3，可见4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶和2-氯-6-氟苯乙酸乙酯复配后具有意料不到的协同增效作用。
上述实施例仅为本发明优选的实施案例，不能以此来限定本发明所要求保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的及替换均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种环保型阻垢缓蚀剂，其特征在于，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 3～5％
硫酸锌 3～10％
3-(2-噻吩)丙酸 0.5～1.5％
5-磺基水杨酸 1.5～2.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.02～0.05％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02～0.05％
余量为水；所述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，充分搅拌均匀后即得；前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分。
2.根据权利要求1所述的一种环保型阻垢缓蚀剂，其特征在于，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 3％
硫酸锌 10％
3-(2-噻吩)丙酸 0.5％
5-磺基水杨酸 2.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.02％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02％
余量为水；所述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，充分搅拌均匀后即得；前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分。
3.根据权利要求1所述的一种环保型阻垢缓蚀剂，其特征在于，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 5％
硫酸锌 3％
3-(2-噻吩)丙酸 1.5％
5-磺基水杨酸 1.5％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.05％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.02％
余量为水；所述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，充分搅拌均匀后即得；前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分。
4.根据权利要求1所述的一种环保型阻垢缓蚀剂，其特征在于，由按重量百分比计的下述组分组成：
聚丙烯酸 4％
硫酸锌 5％
3-(2-噻吩)丙酸 1％
5-磺基水杨酸 2％
2-氯-6-氟苯乙酸乙酯 0.035％
4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶 0.035％
余量为水；所述环保型阻垢缓蚀剂的制备方法为：在水中严格按顺序加入聚丙烯酸、硫酸锌、3-(2-噻吩)丙酸、5-磺基水杨酸、2-氯-6-氟苯乙酸乙酯、4-(1-溴代乙基)-5-氟-6-氯嘧啶，充分搅拌均匀后即得；前一组分充分搅拌均匀后才能加入下一组分。
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