CN109023382A - 一种海水淡化缓蚀剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种海水淡化缓蚀剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海水淡化缓蚀剂及其制备方法和应用；海水淡化缓蚀剂包括以下重量份数的原料：正丁醇20‑40份、1‑(2‑氯苯基)‑3‑甲基‑5‑吡唑啉酮12‑16份、1‑(4‑三氟甲基苯)咪唑啉‑2‑硫酮10‑14份、三聚磷酸钠4‑8份、酒石酸4.6‑6.4份、异戊基碘2‑6份；本发明采用正丁醇、1‑(2‑氯苯基)‑3‑甲基‑5‑吡唑啉酮、1‑(4‑三氟甲基苯)咪唑啉‑2‑硫酮、三聚磷酸钠、酒石酸和异戊基碘为原料，采用上述方法制备而成，制备的缓蚀剂缓蚀性能大幅提高，从而降低了海水淡化过程中对管道的腐蚀速度，提高了设备的使用寿命，减小了缓蚀剂的用量，也减小了对水体的污染；本发明制备工艺简单，操作方便，生产效率高，易于实现工业化生产。

Description

一种海水淡化缓蚀剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种海水淡化药剂，具体是一种海水淡化缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。水利工程规划的目的是全面考虑、合理安排地面和地下水资源的控制、开发和使用方式，最大限度地做到安全、经济、高效。由于目前淡水资源逐渐减少，海水淡化技术逐渐收到重视和应用，在海水淡水处理时需要使用各种药剂，包括缓蚀剂、消泡剂、杀菌剂和灭藻剂等。
由于海水腐蚀性较强，海水淡化处理时各种碳钢管路容易腐蚀，不仅影响了处理效率，还增加了处理成本。现有的缓蚀剂在海水中缓蚀性能差，需要大量使用，这不仅增加了处理成本，而且容易对水体造成污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海水淡化缓蚀剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种海水淡化缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：正丁醇20-40份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮12-16份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮10-14份、三聚磷酸钠4-8份、酒石酸4.6-6.4份、异戊基碘2-6份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：正丁醇25-35份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮13-15份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮11-13份、三聚磷酸钠5-7份、酒石酸5-6份、异戊基碘3-5份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：正丁醇30份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮14份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮12份、三聚磷酸钠6份、酒石酸5.5份、异戊基碘4份。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以400-600rpm的搅拌条件加热至195-205℃，保温搅拌2-4h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌20-40min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量2-4倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在200-300rpm，40-60℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌10-20min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以300-500rpm搅拌20-40min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌20-40min。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(1)中将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以500rpm的搅拌条件加热至200℃，保温搅拌3h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌30min，结束后冷却备用。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(2)中将三聚磷酸钠加入其重量3倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在250rpm，50℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌15min。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(3)中将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以400rpm搅拌30min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌30min。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法制备的海水淡化缓蚀剂在制备海水淡化缓蚀剂或冷却循环水缓蚀剂中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用正丁醇、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮、三聚磷酸钠、酒石酸和异戊基碘为原料，采用上述方法制备而成，制备的缓蚀剂缓蚀性能大幅提高，从而降低了海水淡化过程中对管道的腐蚀速度，提高了设备的使用寿命，减小了缓蚀剂的用量，也减小了对水体的污染；本发明制备工艺简单，操作方便，生产效率高，易于实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种海水淡化缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：正丁醇20份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮12份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮10份、三聚磷酸钠4份、酒石酸4.6份、异戊基碘2份。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以400rpm的搅拌条件加热至195℃，保温搅拌2h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌20min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量2倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在200rpm，40℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌10min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以300rpm搅拌20min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌20min。
实施例2
一种海水淡化缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：正丁醇25份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮13份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮11份、三聚磷酸钠5份、酒石酸5份、异戊基碘3份。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以450rpm的搅拌条件加热至198℃，保温搅拌2.5h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌25min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量2.5倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在220rpm，45℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌12min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以350rpm搅拌25min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌25min。
实施例3
一种海水淡化缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：正丁醇30份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮14份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮12份、三聚磷酸钠6份、酒石酸5.5份、异戊基碘4份。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以500rpm的搅拌条件加热至200℃，保温搅拌3h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌30min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量3倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在250rpm，50℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌15min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以400rpm搅拌30min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌30min。
实施例4
一种海水淡化缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：正丁醇35份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮15份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮13份、三聚磷酸钠7份、酒石酸6份、异戊基碘5份。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以550rpm的搅拌条件加热至202℃，保温搅拌3.5h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌35min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量3.5倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在280rpm，55℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌18min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以450rpm搅拌35min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌35min。
实施例5
一种海水淡化缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：正丁醇40份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮16份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮14份、三聚磷酸钠8份、酒石酸6.4份、异戊基碘6份。
一种海水淡化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以600rpm的搅拌条件加热至205℃，保温搅拌4h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌40min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量4倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在300rpm，60℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌20min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以500rpm搅拌40min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌40min。
对比例1
除原料中不含1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮外，其他制备工艺与实施例3一致。
对比例2
除原料中不含异戊基碘外，其他制备工艺与实施例3一致。
对比例3
除原料中不含1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和异戊基碘外，其他制备工艺与实施例3一致。
对比例4
原料与实施例3一致，制备时将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮与1/2酒石酸溶于正丁醇，然后将溶有三聚磷酸钠、剩余酒石酸和异戊基碘水溶液加入到正丁醇中混合搅拌均匀即得。
对比例5
以市售型号为GY-403的缓蚀剂为对比例5。
对比例6
对实施例1-5和对比例1-5制备的缓蚀剂进行缓蚀性能测试，按照GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失重试验，试验介质为海水晶海水。实验结果为：在温度为25℃，缓蚀剂添加浓度为50mg/L时，对海水中碳钢缓蚀率的影响，缓蚀率越高，缓蚀效果越好。测试结果见表1。
表1海水中缓蚀性能测试结果
项目 缓蚀率(％)
实施例1 94.5
实施例2 94.8
实施例3 95.3
实施例4 94.9
实施例5 94.6
对比例1 88.5
对比例2 83.4
对比例3 71.2
对比例4 90.7
对比例5 83.8
从表1中可以看出本发明制备的缓蚀剂实施例1-5缓蚀率明显高于对比例，其缓蚀效果明显好于市售产品，未添加1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的对比例1和未添加异戊基碘的对比例2缓蚀率有明显下降，尤其是两者都未加的对比例3缓蚀率大幅降低，说明1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和异戊基碘具有协同作用，同时使用时大幅提高了缓蚀率，缓蚀效果好。
对比例7
对实施例1-5和对比例1-5制备的缓蚀剂进行缓蚀性能测试，按照GB10124-88《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》进行挂片失重试验，试验介质为冷却循环水。实验结果为：在温度为25℃，缓蚀剂添加浓度为50mg/L时，对冷却循环水中碳钢缓蚀率的影响，缓蚀率越高，缓蚀效果越好。测试结果见表2。
表2冷却循环水中缓蚀性能测试结果
项目 缓蚀率(％)
实施例1 98.3
实施例2 98.7
实施例3 99.1
实施例4 98.8
实施例5 95.5
对比例1 89.8
对比例2 85.6
对比例3 73.3
对比例4 95.7
对比例5 85.5
从表2可以看出本发明制备的缓蚀剂在冷却循环水中同样具有优异的缓蚀性能。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种海水淡化缓蚀剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：正丁醇20-40份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮12-16份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮10-14份、三聚磷酸钠4-8份、酒石酸4.6-6.4份、异戊基碘2-6份。
2.根据权利要求1所述的海水淡化缓蚀剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：正丁醇25-35份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮13-15份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮11-13份、三聚磷酸钠5-7份、酒石酸5-6份、异戊基碘3-5份。
3.根据权利要求1所述的海水淡化缓蚀剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：正丁醇30份、1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮14份、1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮12份、三聚磷酸钠6份、酒石酸5.5份、异戊基碘4份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的海水淡化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以400-600rpm的搅拌条件加热至195-205℃，保温搅拌2-4h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌20-40min，结束后冷却备用；
(2)将三聚磷酸钠加入其重量2-4倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在200-300rpm，40-60℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌10-20min；
(3)将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以300-500rpm搅拌20-40min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌20-40min。
5.如权利要求4所述的海水淡化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中将1-(2-氯苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和1-(4-三氟甲基苯)咪唑啉-2-硫酮加入搅拌加热釜中，在氮气保护下以500rpm的搅拌条件加热至200℃，保温搅拌3h后加入1/2酒石酸，继续保温搅拌30min，结束后冷却备用。
6.如权利要求4所述的海水淡化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将三聚磷酸钠加入其重量3倍的去离子水中，加入剩余的酒石酸，在250rpm，50℃条件下搅拌至完全溶解，然后加入异戊基碘，继续保温搅拌15min。
7.如权利要求4所述的海水淡化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中将步骤(1)所得物加入正丁醇中在常温下以400rpm搅拌30min，然后将步骤(2)所得物加入，继续搅拌30min。
8.一种如权利要求1-3所述的换水淡化缓蚀剂在制备海水淡化缓蚀剂中的应用。
9.一种如权利要求1-3所述的换水淡化缓蚀剂在制备冷却循环水缓蚀剂中的应用。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181218

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