CN108623019A - 一种海水淡化阻垢剂及其制备方法 - Google Patents

一种海水淡化阻垢剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种海水淡化阻垢剂及其制备方法，原料为磷酸三钠、氨基三亚甲基膦酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、水、壳聚糖、硼酸锌、水溶性硫化铜、葡萄糖酸、次亚磷酸钠、烯丁基甘油醚、二乙酰一肟、衣康酸、羟基亚乙基二膦酸和2‑疏基苯并噻唑；产品主要用于海水淡化，钙容忍度好，阻垢分散性好，杀菌抑菌，对环境无污染，缓蚀率97‑99.9%；也可应用于海底油田回注污水和输油管道，防止金属离子，特别是钡、锶离子形成垢，pH值7‑9，具有环境友好性；本品阻垢剂使用量少，运行浓度5‑25×10‑6，效果持久，50‑60℃放置一个月，阻垢效果98‑99%，抗温性和阻垢稳定性好，缓蚀性能好，合成过程中无三废排放。

Description

一种海水淡化阻垢剂及其制备方法
技术领域
本申请属于环试剂工艺领域，尤其涉及一种环保、缓蚀性能好的海水淡化阻垢剂及其制备方法。
背景技术
阻垢剂（scale inhibitor）：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。
阻垢剂能除去垢和阻止水垢的形成,提高热交换效率,减少电能或减少燃料的消耗;水处理还可减少排污,提高水的利用率,一般可节约60%以上,符合我国节能减排的新政策。
反渗透阻垢剂是专门用于反渗透（RO）系统及纳滤（NF）和超滤（UF）系统的阻垢剂，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。
RO阻垢剂是阻垢剂的一种，主要成分：有机分散物、有机络合物、单原子氧 羟基聚合物等；适用范围：适用于纯水系统RO工艺段的系统的处理 。物性外观浅色液体，pH为1.0-2.5。
缓蚀剂以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。
阻垢缓蚀剂是由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜及铜合金都具有优良缓蚀性能，对碳酸钙、磷酸钙有卓越的阻垢分散性能。本品主要用于敞开式循环冷却水处理系统，对含铜设备的系统特别适合。本品可用于高pH、高碱度、高硬度的水质，是目前较理想的不调pH碱性运行的水处理剂之一。
从作用机理上来讲，阻垢剂的作用螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用四部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种海水淡化阻垢剂及其制备方法，解决现有水处理阻垢剂成本高、不够环保、阻垢分散性差和缓蚀性能差等技术问题。
技术方案：
一种海水淡化阻垢剂，所述海水淡化阻垢剂的原料按重量份数配比如下：磷酸三钠1-5份；氨基三亚甲基膦酸2-8份；聚天冬氨酸2-6份；苯并三氮唑3-7份；水100份；壳聚糖4-6份；硼酸锌5-9份；水溶性硫化铜2.5-6.5份；葡萄糖酸6-10份；次亚磷酸钠为1-9份；烯丁基甘油醚4-6份；二乙酰一肟0.8-1.2份；衣康酸8-12份；羟基亚乙基二膦酸1-3份；2-疏基苯并噻唑0.5-4.5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述海水淡化阻垢剂的原料按重量份数配比如下：磷酸三钠1份；氨基三亚甲基膦酸2份；聚天冬氨酸2份；苯并三氮唑3份；水100份；壳聚糖4份；硼酸锌5份；水溶性硫化铜2.5份；葡萄糖酸6份；次亚磷酸钠为1份；烯丁基甘油醚4份；二乙酰一肟0.8份；衣康酸8份；羟基亚乙基二膦酸1份；2-疏基苯并噻唑0.5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述海水淡化阻垢剂的原料按重量份数配比如下：磷酸三钠5份；氨基三亚甲基膦酸8份；聚天冬氨酸6份；苯并三氮唑7份；水100份；壳聚糖6份；硼酸锌9份；水溶性硫化铜6.5份；葡萄糖酸10份；次亚磷酸钠为9份；烯丁基甘油醚6份；二乙酰一肟1.2份；衣康酸12份；羟基亚乙基二膦酸3份；2-疏基苯并噻唑4.5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述海水淡化阻垢剂的原料按重量份数配比如下：磷酸三钠3份；氨基三亚甲基膦酸5份；聚天冬氨酸4份；苯并三氮唑5份；水100份；壳聚糖5份；硼酸锌7份；水溶性硫化铜4.5份；葡萄糖酸8份；次亚磷酸钠为8份；烯丁基甘油醚5份；二乙酰一肟1份；衣康酸10份；羟基亚乙基二膦酸2份；2-疏基苯并噻唑2.5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述海水淡化阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取磷酸三钠、氨基三亚甲基膦酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、水、壳聚糖、硼酸锌、水溶性硫化铜、葡萄糖酸、次亚磷酸钠、二乙酰一肟、衣康酸、羟基亚乙基二膦酸、2-疏基苯并噻唑和烯丁基甘油醚；
第二步：在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入葡萄糖酸和水，加热至60-80℃，搅拌5-25min，滴加磷酸三钠和苯并三氮唑，升温至80-100℃，反应2-4h；
第三步：加入乙二胺、水溶性硫化铜、聚天冬氨酸和次亚磷酸钠，升温至100-120℃，反应1-6h；
第四步：升温至120-140℃，加入剩余原料，搅拌50-90min，冷却至室温后出料即得海水淡化阻垢剂。
有益效果：
本发明所述一种海水淡化阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品主要用于海水淡化，钙容忍度好，阻垢分散性好，杀菌抑菌，对环境无污染，缓蚀率97-99.9%；2、也可应用于海底油田回注污水和输油管道，防止金属离子，特别是钡、锶离子形成垢，pH值7-9，具有环境友好性；3、与传统配方药剂运行浓度50-450×10-6相比，本品阻垢剂使用量少，运行浓度5-25×10-6，节省使用成本；4、效果持久，50-60℃放置一个月，阻垢效果98-99%，抗温性和阻垢稳定性好，缓蚀性能好，成本低廉，操作简单，合成过程中无废料产生，无三废排放，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取磷酸三钠1份；氨基三亚甲基膦酸2份；聚天冬氨酸2份；苯并三氮唑3份；水100份；壳聚糖4份；硼酸锌5份；水溶性硫化铜2.5份；葡萄糖酸6份；次亚磷酸钠为1份；烯丁基甘油醚4份；二乙酰一肟0.8份；衣康酸8份；羟基亚乙基二膦酸1份；2-疏基苯并噻唑0.5份。
在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入葡萄糖酸和水，加热至60℃，搅拌5min，滴加磷酸三钠和苯并三氮唑，升温至80℃，反应2h。
加入乙二胺、水溶性硫化铜、聚天冬氨酸和次亚磷酸钠，升温至100℃，反应1h。
升温至120℃，加入剩余原料，搅拌50min，冷却至室温后出料即得海水淡化阻垢剂。
产品主要用于海水淡化，钙容忍度好，阻垢分散性好，杀菌抑菌，对环境无污染，缓蚀率97%；也可应用于海底油田回注污水和输油管道，防止金属离子，特别是钡、锶离子形成垢，pH值7，具有环境友好性；与传统配方药剂运行浓度450×10-6相比，本品阻垢剂使用量少，运行浓度25×10-6，节省使用成本；效果持久，50℃放置一个月，阻垢效果98%，抗温性和阻垢稳定性好，缓蚀性能好，成本低廉，操作简单，合成过程中无废料产生，无三废排放，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例2:
按照重量份数配比称取磷酸三钠5份；氨基三亚甲基膦酸8份；聚天冬氨酸6份；苯并三氮唑7份；水100份；壳聚糖6份；硼酸锌9份；水溶性硫化铜6.5份；葡萄糖酸10份；次亚磷酸钠为9份；烯丁基甘油醚6份；二乙酰一肟1.2份；衣康酸12份；羟基亚乙基二膦酸3份；2-疏基苯并噻唑4.5份。
在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入葡萄糖酸和水，加热至80℃，搅拌25min，滴加磷酸三钠和苯并三氮唑，升温至100℃，反应4h。
加入乙二胺、水溶性硫化铜、聚天冬氨酸和次亚磷酸钠，升温至120℃，反应6h。
升温至140℃，加入剩余原料，搅拌90min，冷却至室温后出料即得海水淡化阻垢剂。
产品主要用于海水淡化，钙容忍度好，阻垢分散性好，杀菌抑菌，对环境无污染，缓蚀率98%；也可应用于海底油田回注污水和输油管道，防止金属离子，特别是钡、锶离子形成垢，pH值9，具有环境友好性；与传统配方药剂运行浓度250×10-6相比，本品阻垢剂使用量少，运行浓度15×10-6，节省使用成本；效果持久，55℃放置一个月，阻垢效果98.5%，抗温性和阻垢稳定性好，缓蚀性能好，成本低廉，操作简单，合成过程中无废料产生，无三废排放，可以广泛生产并不断代替现有材料。
实施例3:
按照重量份数配比称取磷酸三钠3份；氨基三亚甲基膦酸5份；聚天冬氨酸4份；苯并三氮唑5份；水100份；壳聚糖5份；硼酸锌7份；水溶性硫化铜4.5份；葡萄糖酸8份；次亚磷酸钠为8份；烯丁基甘油醚5份；二乙酰一肟1份；衣康酸10份；羟基亚乙基二膦酸2份；2-疏基苯并噻唑2.5份。
在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入葡萄糖酸和水，加热至70℃，搅拌15min，滴加磷酸三钠和苯并三氮唑，升温至90℃，反应3h。
加入乙二胺、水溶性硫化铜、聚天冬氨酸和次亚磷酸钠，升温至110℃，反应3h。
升温至130℃，加入剩余原料，搅拌70min，冷却至室温后出料即得海水淡化阻垢剂。
产品主要用于海水淡化，钙容忍度好，阻垢分散性好，杀菌抑菌，对环境无污染，缓蚀率99.9%；也可应用于海底油田回注污水和输油管道，防止金属离子，特别是钡、锶离子形成垢，pH值8，具有环境友好性；与传统配方药剂运行浓度50×10-6相比，本品阻垢剂使用量少，运行浓度5×10-6，节省使用成本；效果持久， 60℃放置一个月，阻垢效果99%，抗温性和阻垢稳定性好，缓蚀性能好，成本低廉，操作简单，合成过程中无废料产生，无三废排放，可以广泛生产并不断代替现有材料。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (5)

1.一种海水淡化阻垢剂，其特征在于所述海水淡化阻垢剂的原料按重量份数配比如下：磷酸三钠1-5份；氨基三亚甲基膦酸2-8份；聚天冬氨酸2-6份；苯并三氮唑3-7份；水100份；壳聚糖4-6份；硼酸锌5-9份；水溶性硫化铜2.5-6.5份；葡萄糖酸6-10份；次亚磷酸钠为1-9份；烯丁基甘油醚4-6份；二乙酰一肟0.8-1.2份；衣康酸8-12份；羟基亚乙基二膦酸1-3份；2-疏基苯并噻唑0.5-4.5份。
2.根据权利要求1所述的一种海水淡化阻垢剂，其特征在于所述海水淡化阻垢剂原料按重量份数配比如下：磷酸三钠1份；氨基三亚甲基膦酸2份；聚天冬氨酸2份；苯并三氮唑3份；水100份；壳聚糖4份；硼酸锌5份；水溶性硫化铜2.5份；葡萄糖酸6份；次亚磷酸钠为1份；烯丁基甘油醚4份；二乙酰一肟0.8份；衣康酸8份；羟基亚乙基二膦酸1份；2-疏基苯并噻唑0.5份。
3.根据权利要求1所述的一种海水淡化阻垢剂，其特征在于所述海水淡化阻垢剂原料按重量份数配比如下：磷酸三钠5份；氨基三亚甲基膦酸8份；聚天冬氨酸6份；苯并三氮唑7份；水100份；壳聚糖6份；硼酸锌9份；水溶性硫化铜6.5份；葡萄糖酸10份；次亚磷酸钠为9份；烯丁基甘油醚6份；二乙酰一肟1.2份；衣康酸12份；羟基亚乙基二膦酸3份；2-疏基苯并噻唑4.5份。
4.根据权利要求1所述的一种海水淡化阻垢剂，其特征在于所述海水淡化阻垢剂原料按重量份数配比如下：磷酸三钠3份；氨基三亚甲基膦酸5份；聚天冬氨酸4份；苯并三氮唑5份；水100份；壳聚糖5份；硼酸锌7份；水溶性硫化铜4.5份；葡萄糖酸8份；次亚磷酸钠为8份；烯丁基甘油醚5份；二乙酰一肟1份；衣康酸10份；羟基亚乙基二膦酸2份；2-疏基苯并噻唑2.5份。
5.一种权利要求1所述海水淡化阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取磷酸三钠、氨基三亚甲基膦酸、聚天冬氨酸、苯并三氮唑、水、壳聚糖、硼酸锌、水溶性硫化铜、葡萄糖酸、次亚磷酸钠、二乙酰一肟、衣康酸、羟基亚乙基二膦酸、2-疏基苯并噻唑和烯丁基甘油醚；
第二步：在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入葡萄糖酸和水，加热至60-80℃，搅拌5-25min，滴加磷酸三钠和苯并三氮唑，升温至80-100℃，反应2-4h；
第三步：加入乙二胺、水溶性硫化铜、聚天冬氨酸和次亚磷酸钠，升温至100-120℃，反应1-6h；
第四步：升温至120-140℃，加入剩余原料，搅拌50-90min，冷却至室温后出料即得海水淡化阻垢剂。
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