CN1914124A - 脱盐水垢抑制剂 - Google Patents

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Abstract

一种处理天然水例如海水、微咸水和港湾水的方法和组合物，其中所述水借助加热或者不加热浓缩，所述方法包括向水中添加(I)水溶性的聚合膦酸盐(酯)和(II)水溶性的聚羧酸盐(酯)以控制水垢的形成和沉积。任选地，还可以使用水溶性聚[异丙基膦酸]作为组分(I)而不添加组分(II)。

Description

脱盐水垢抑制剂
                相关申请的交叉引用
本申请要求2004年2月13日提交的美国临时申请序列号60/544667的优先权。
                    技术领域
本发明涉及一种组合物和利用该组合物来控制水体系中成垢化合物的形成和沉积，更具体地，涉及在脱盐操作中防止水垢沉积。
                    背景技术
在通过加热或者不通过加热浓缩水的体系中处理和或利用天然水可导致形成不溶性盐。这些沉淀的盐在体系中造成麻烦，它们可造成不利地损害操作效率的水垢形成。例如，在处理天然水(例如海水、微咸水和港湾水)中通过除盐技术(例如多级热闪蒸(MSF)或者反渗透)以产生饮用水，盐包括倾向于沉淀和在加工设备表面上形成水垢沉积物的碳酸钙、氢氧化镁和硫酸钙。这些水垢沉积物干扰系统的运行效率，这是通过可导致计划外维护中断和缩短设备的使用期限的阻碍水流、妨碍传热和诱发局部腐蚀达到的。
本领域技术人员已知多种在淡水回收体系中缓解水垢形成的方法。例如参见Dunseth等人的Ind.&Eng.Chem.56，56(1964)和Desai在US专利No.4200500中的背景技术。
在除盐体系中防止水垢形成的一种通常方法是滴加酸。尽管有效，这种方法还具有由于导致天然水pH值的降低加速腐蚀过程，对控制硫酸钙水垢无效的缺点，而且在处理大量酸时存在安全问题。
在除盐体系中防止水垢形成的另一方法是以相对于天然水中存在的硬性离子量欠化学量的水平向天然水中添加聚合物形式的添加剂。
Salutsky在US专利No.3444054中教导了用于处理盐水蒸发器的水的方法，其中通过添加水溶性聚[甲基丙烯酸]以防止在传热表面上形成水垢。还进一步教导了所述盐水可以含有其它处理剂，例如消泡剂、腐蚀抑制剂、氧清除剂等，如果它们与聚[甲基丙烯酸]相容的话。
Jones等人在US专利No.3810834中教导了通过添加水溶性聚[马来酸]在含水体系中控制水垢形成的方法，包括热方法和反渗透法。提及的另一优点在于，如果发生水垢形成，沉淀的晶体结构将以容易去除的方式改性。其还教导该方法的聚[马来酸]可以与其它常规水处理剂(包括膦酸盐(酯)型的临界试剂、消泡剂和腐蚀抑制剂。
Desai在US专利No.4200500中教导了在海水除盐中防止钙镁水垢沉积的方法，该方法通过添加欠化学计量的马来酸酐和多不饱和长链脂肪酸化合物的水解反应产物进行。
Smith等人在US专利No.4046707和4105551中教导了抑制形成水垢的盐沉积的方法，该方法包括向该体系中添加衍生自在亚磷酸链交换剂存在的条件下乙烯基羧酸的聚合反应的调聚化合物。其还教导该发明的调聚物可以与其它在水处理中已知有用的化合物结合使用，例如分散剂和临界试剂。沉淀剂、氧清除剂、螯合剂、消泡剂和腐蚀抑制剂。
Hodgson等人在US专利No.4204953中教导了抑制水垢从盐水中沉积到交换器表面的方法，该方法通过利用水垢抑制添加剂与矿物酸结合以中和部分碳酸氢盐的碱性而进行。抑制水垢添加剂的实例是聚磷酸盐(酯)、聚(甲基)丙烯酸酯、磷酸盐(酯)、氨基磷酸盐(酯)和聚羧酸(例如聚[马来酸])。
Logan等人在EP0089189中教导了一种抑制碳酸钙、氢氧化镁和硫酸钙水垢形成的抑制剂，包括聚[马来酸]、膦酸和羟基酸铁螯合物。
Logan等人在US专利No.4634532中教导了用于控制海水水垢形成的方法，该方法包括向海水中添加水溶性的正磷酸盐和至少一种水溶性聚羧酸酯、膦酸盐(酯)或者磺酸盐(酯)共聚物。
Becker等人在US专利No.4446028和4446046中和Boyette等人在US专利No.5512183中教导异丙烯基膦酸的均聚物和共聚物。根据教导，这些组合物在含水的水体系中(例如冷却体系和锅炉体系)有效地抑制了腐蚀和水垢形成。其中没有指出这些组合物能在处理除盐操作中有效或者它们能有效控制除盐操作中的典型的形成水垢的氢氧化镁。
Cady等人在US专利5519102中教导了在水性溶剂中制备异丙烯基膦酸均聚物的方法。
尽管已经取得了这些进步，除盐设施的操作员仍继续使用酸来控制体系的pH值，而对于热除盐单元，则限制操作温度以最大程度减少水垢沉积的问题。在热除盐操作中特别关心的是氢氧化镁水垢的形成。因此，在本领域需要这样的组合物，该组合物能够添加到含水体系中，控制水垢形成物质(例如氢氧化镁)形成水垢而无需添加酸。此外，希望能够在高温下操作热除盐单元以改善它们的效率。
                    发明的具体描述
本发明涉及用于在水体系中，特别是热除盐操作或者反渗透除盐操作中控制水垢形成和沉积的方法，该方法包括向水中添加(I)水溶性的聚膦酸盐(酯)和(II)水溶性的聚羧酸酯。任选地，水溶性的聚[异丙烯基膦酸]也可以用作组分(I)而不添加组分(II)。
在另一方面，本发明提供了在除盐操作中不使用酸控制水垢沉积的组合物和方法。
在又一方面，本发明提供了在热除盐操作中不使用酸而控制水垢沉积，特别是氢氧化镁的组合物和方法，由此允许单元在更高、即更有效率的温度下操作。
本发明的水溶性膦酸盐(酯)(I)的一般结构在式I中给出。
式I
式I的聚合链段B是一种或多种含膦酸酯单体聚合后形成的重复单元。示例性的B包含的单体包括但不限于：乙烯基膦酸(VPA)、异丙烯基膦酸(IPPA)、异丙烯基膦酸酐(IPPAnhy)烯丙基膦酸、亚乙基(乙叉)二膦酸、乙烯基苄基膦酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙基膦酸、3-(甲基)丙烯酰胺-2-羟基丙基膦酸、3-烯丙氧基(allyoxy)-2-羟基丙基膦酸、上述物质的任何混合物，等等。
式I的聚合链段F，如果存在的话，是一种或多种不含膦酸酯单体聚合后形成的重复单元。示例性的B包含的单体包括但不限于：羧酸单体，例如(甲基)丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酰胺羟基乙酸；磺酸单体，例如2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸、3-(甲基)丙烯酰胺-2-羟基丙基磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基丙基磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基苄基磺酸和烯丙氧基苄基磺酸；非离子单体，例如(甲基)丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、1-烯丙氧基-2，3-丙二醇、羟基聚乙氧基(10)烯丙基醚；硫酸酯和磷酸酯，比如含羟基的单体，例如烯丙基聚乙氧基(10)硫酸酯；上述物质的任何混合物，等等。
式I的术语“co”是具有两种或者更多单体组分的不规整排列的聚合物体系的标示。B∶F的摩尔比可在100∶0-5∶95。在本发明的水溶性聚膦酸酯(I)不含聚合链段F的情况下，所述一般结构在式II中给出，其中B如前所述。还应当理解的是，聚合链段B和F可以由多于一种单体构成。
Figure A20048004165000081
式II
在本发明的一个优选实施方案中，水溶性聚磷酸酯(I)链段B是由乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、异丙烯基膦酸酐和它们的混合物聚合后形成的重复单元；链段F是丙烯酸、马来酸和它们的混合物聚合后形成的重复单元；且B∶F的摩尔比为100∶0-25∶75。
在本发明的一个特别优选的实施方案中，水溶性聚膦酸酯(I)链段B是由异丙烯基膦酸、异丙烯基膦酸酐和它们的混合物聚合后形成的重复单元；且所述组合物不含链段F。这样的组合物的实例是Cady等人在US专利No.5519102中给出，其中通过水性聚合技术使异丙烯基膦酸和异丙烯基膦酸酐一起聚合。
本发明的水溶性聚合膦酸酯(I)可通过本领域技术人员已知的自由基聚合技术制备，例如参见Allcock和Lampe，ContemporaryPolymer Chemistry，Englewood Cliffs，New Jersey，PRENTICE-HALL，1981，第3章。
优选地，所述聚合在水溶液中采用水溶性的自由基引发剂进行聚合。水溶性的自由基引发剂的优选类型包括但不限于过硫酸盐，例如过硫酸钠；偶氮化合物例如2，2’-偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐；过氧化物如过氧化氢；氧化还原对，例如亚硫酸氢钠和过硫酸钠。
可以使用任何本领域技术人员已知的链转移剂来控制分子量。这些链转移剂包括但不限于：烷基醇例如异丙醇，硫醇例如3-巯基丙酸、亚磷酸盐例如次磷酸，烯丙基醇，等等。
在聚合反应中可以任选地使用支化剂例如亚甲基双丙烯酰胺、多乙二醇二丙烯酸酯等等。所用支化剂的浓度受限于所产生的水溶性。
本发明的水溶性聚膦酸酯(I)的最佳分子量取决于包括其组成的多个因素。通常，本领域技术人员已知在含水体系中对抑制水垢形成有效的聚合物可以为约500-10000的Mw。优选地，Mw为约500-50000，且最优选约500-25000。基本准则是该聚合物的水溶性的。
应当理解的是，上述聚合方法没有以任何方式限制本发明的水溶性聚膦酸酯(I)的合成。
本发明的水溶性聚羧酸酯(II)是本领域技术人员已知的抑制水垢添加剂，包括(甲基)丙烯酸、马来酸或者马来酸酐、衣康酸、丙烯酰胺羟基乙酸、它们的混合物等等的均聚物和共聚物。应当理解的是，所述共聚物还可以包括磺酸和非离子单体和它们的混合物。示例性的水溶性聚羧酸酯(II)记载在Jones等人的US专利No.3810834、Smith等人的US专利No.4046707；Chen的US专利No.4659481；Logan等人的US专利No4634532；Brown等人的US专利No.5062962；Hughes等人的US专利No.5077361和Chen等人的US专利No.6444747中。
本发明优选的水溶性聚羧酸酯(II)是通过马来酸或马来酸酐聚合得到的那些。
本发明特别优选的水溶性聚羧酸酯(II)是市售可获得的马来酸聚合物，包括但不限于：Rohm and Haas ACUMER4210、Ciba-GeigyBELCLENE283、BASF SOKALANPM10I和ALCO CHEMICAL AQUATREATAR-801。
以对于该目的有效的量向希望水垢形成和沉积的天然水中添加包括(I)水溶性聚膦酸酯和(II)水溶性聚羧酸酯(下文中称为“组合物(I)/(II)”)的本发明的组合物。所述量根据所需处理的特定体系而变化，并受到各种因素例如pH、温度、水质和潜在形成水垢和沉淀的物质在水中的各自浓度的影响。在大多数情况下，当以被处理系统中每百万份水约0.1-500份的总浓度(作为固体)使用组合物(I)/(II)时将是有效的。在处理剂中(I)∶(II)的重量百分比比率将为95∶5-5∶95，优选75∶25-25∶75。
除了上面提及的组合物(I)/(II)之外，还已经发现单独的组合物(I)可以用于本发明，如果它是聚[异丙烯基膦酸]的话，特别是如果其根据Cady等人在US专利No.5519102中的教导制备的话。
本发明的组合物(I)/(II)(包括上面提及的单独的特定组合物(I))可以与本领域技术人员已知的常规水处理试剂结合使用，所述常规水处理试剂包括但不限于：分散剂，例如二异丁烯的共聚物；临界有机膦酸酯抑制剂，例如羟基亚乙基二膦酸、沉淀剂例如膦酸酯和聚膦酸，腐蚀抑制剂例如三唑、消泡剂，和杀生物剂、螯合剂例如柠檬酸和乙二胺四乙酸。
当将本发明的组合物(I)/(II)与其它组分结合添加到含水体系中时，各添加剂可以水溶液形式分别添加。添加剂可以连续或者间断地添加。或者，组合物(I)/(II)可以与上述的常规水处理试剂共混，并以水溶液形式连续或者间断地添加到含水体系中。
                        实施例
本发明将参照一些具体实施例进行进一步地描述，这些实施例仅被视为是说明性的，而不限制本发明的范围。
实施例1：样品1(a)的制备
向装备有热电偶、水冷冷凝器、架空搅拌器、氮气喷射和添加端口的合适反应器中添加去离子水(42.94g)和乙烯基膦酸(Rhodia VPA，76.5％，55.73g，0.3946摩尔)，该反应器用氮气吹扫除氧并加热到85±2℃。独立的引发剂溶液通过将过硫酸钠(3.76g，0.0158摩尔)溶解在去离子水(11.28g)中制备。丙烯酸(AA，28.44g，0.3946摩尔)和引发剂溶液在240分钟内通过独立的添加端口被均匀地滴加到反应器中，以获得作为游离酸的单体的50wt％溶液。在添加后，将反应器内容物冷却到室温，用苛性碱液将pH值调节到5±0.5，然后用去离子水调节到35±1wt％固体。VPA转化率经31P NMR测定为74摩尔％，丙烯酸转化率经13C NMR测定基本上是定量的。
实施例2：样品2(a)的制备
如实施例1(a)所述进行试验，区别在于用等摩尔量的甲基丙烯酸(MAA)代替丙烯酸，过硫酸盐的量增加到总单体加料的5摩尔％，MAA进料被延长到300分钟，而引发剂进料在420分钟内交错进行(50％在300分钟内均匀加料，然后50％在120分钟内均匀加料)，在MAA和引发剂溶液加料后，作为游离酸浓缩物的反应固体降低到40wt％。VPA转化率经31P NMR测定为67摩尔％，甲基丙烯酸的转化率经13C NMR测定基本上是定量的。
实施例3：样品3(a)的制备
如实施例1(a)所述进行试验，区别仅在于使用VPA作为单体，过硫酸盐加料增加到总单体加料的5摩尔％，反应温度增加到95±2℃，引发剂加料延长到最长600分钟，pH被调节为3.5±0.5。VPA的转化率经31P NMR测定为64摩尔％。
                表1：样品概述
  样品   描述
  1(a)2(a)3(a)4(a)5(a)6(a)   AA和VPA的1∶1共聚物MAA和VPA的1∶1共聚物VPA均聚物AA/VPA共聚物：Rhodia ALBRITECTCP-30以类似于US4446046的实施例2类似的方式制备的PIPPA以类似于US5519102的实施例1类似的方式制备的PIPPA
  1(b)2(b)3(b)4(b)5(b)6(b)   马来酸聚合物：BASF SOKALANPM10I马来酸聚合物：Ciba-GeigyBELCLENE283马来酸聚合物：Rohm and HaasACUMER4210马来酸/丙烯酸共聚物：ALCOChemical AQUATREATAR-978ALCO Chemical AQUATREATAR-935马来酸聚合物：ALCO ChemicalAQUATREATAR-801
  731AA/S20602010   Rohm and Haas TAMOLTM731分散体GE Water Technologies AA AOHPS共聚物分散体Solutia DEQUEST 2060：二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)Solutia DEQUEST 2010：(羟基亚乙基)二膦酸
  V-1   ALCO Chemical VersaflexONE
AA＝丙烯酸
VPA＝乙烯基膦酸
PIPPA＝聚[异丙烯基膦酸]
AOHPS＝3-烯丙氧基-2-羟基丙基磺酸
实施例4：氢氧化镁静态屏蔽
在去离子水中制备了如下的溶液：含有36.380g/L氯化镁六水合物和40.696g/L氯化钠的溶液A；含有0.333g/L碳酸氢钠、40.696g/L氯化钠和0.200g/L的氢氧化钠的溶液B；以及含有40.696g/L氯化钠的溶液C。溶液A和溶液B的等份数合并产生了含有约4500ppm CaCO3形式的Mg+2，约100ppm CaCO3形式的CO3 -2，约16000ppm的Na+和约30000ppm的Cl-。所有测试样品在去离子水中稀释到0.20wt％活度(actives)，以添加到测试溶液中进行屏蔽。
向125mL的聚丙烯(Nalgene)瓶中添加50mL的溶液B，所需量的样品溶液，和然后添加50mL的溶液A，以获得“样品”溶液。向分开的125mL的聚丙烯(Nalgene)瓶中添加50mL溶液B和然后添加50mL溶液C，以获得“存储”溶液。所述瓶经密封，3/4浸渍在93℃水浴中，并在振摇下保持24小时以加速水垢形成。在保持期结束后，样品立即经0.22微米过滤器处理。分离出的过滤物在室温下2小时内冷却，然后进行碱度分析(M-alk)。所有测试重复进行。未经加热的存储溶液的样品同样经处理以进行分析。未经处理的等份溶液A和溶液B的M-alk也经测定为“对比”样品。抑制百分数通过方程式I计算。
方程式1
表2总结了作为孤立处理的屏蔽添加剂试验结果。以“(a)”结尾的样品标记是本发明的水溶性聚膦酸酯(a)的实例。以“(b)”结尾的样品标记是本发明的水溶性聚羧酸酯(b)的实例。省略了上述结尾之一的样品标记是用来与本发明的组合物(a)/(b)相结合的常规水处理剂的实例(用于实验目的)。在试验中观察到，在不使用酸进料时最大抑制％为42％。还注意到，根据Cady等人的US专利No.5519102的方法制备的聚[异丙烯基膦酸](PIPPA)(样品6(a)，过硫酸盐引发，Mw1300)与由US专利No.4446046的实施例2制备的PIPPA(样品5(a)，过氧化苯甲酰引发，Mw 6800)相比明显更为有效。此外，样品6(a)作为孤立处理的效率与基于工业基准的马来酸聚合物样品1(b)相当。
表2
                   孤立处理，抑制％
  样品   10ppm   15ppm   20ppm
  5(a)6(a)1(b)2(b)3(b)4(b)5(b)7312060   13254039242027024   153541404925302328   144042402637382432
表3总结了本发明的组合物(I)/(II)的屏蔽结果。在该试验中观察到没有酸加料获得的最大抑制显著增加。特别优选的是通过水性聚合技术(实施例6(b))制备的(I)PIPPA和(II)基于马来酸的水溶性聚羧酸酯(样品1(b)至3(b)，和6(b))的结合。
表3：组合物(a)/(b)抑制％
  样品   10ppm   15ppm   20ppm
  5(a)6(a)1(b)2(b)3(b)4(b)5(b)7312060   13254039242027024   153541404925302328   144042402637382432
实施例5：动态水垢控制屏蔽
根据检测水和废水的标准方法(Standard Methods for theExamination of Water and Wastewater)Greenberg A.E.等人，第18版(1992)，制备了合成海水，其中采用了试剂级的二水合氯化钙、碳酸氢钠、六水合氯化镁、氟化钠、六水合氯化锶、溴化钾、氯化钾、硼酸、硫酸钠、一水合硅酸钠和重蒸水。溶液中的离子浓度用感应耦合等离子体原子发射色谱法(ICP)测定。
采用模拟多级闪蒸法(MSF)的单级闪蒸单元(SFDU)来进行动态水垢控制屏蔽试验。该SFDU提供了在传热条件下处理程序防止水垢形成能力的实际实验室测量方法。在所示评测中，合成海水由蒸气加热循环通过交换器管。在通过交换器后，使水在闪蒸室中在真空下闪蒸。调节海水进料对排出的比率来控制浓缩因子。还将该SDFU设计为能够检测和自动控制操作温度、pH和电导率。用酸溶液涮洗管表面，然后用乙二胺四乙酸涮洗，然后用ICP分析涮洗溶液以测定在热交换器上形成的沉积量。
表4总结了在SDFU中未经pH调节的本发明的组合物(I)/(II)相对于对照(未经处理也未经pH调节)和酸进料(硫酸将pH保持在8.0-8.1)的屏蔽结果。这一试验阐述了本发明的组合物在抑制水垢形成时是有效的。
                                    表4：组合物(a)/(b)
                                        毫克沉积物
  样品#I   ppm#I   样品#II   ppm#II   样品#III   ppm#III   样品#IV   ppm#IV   Mg，沉积物
  对照酸6(a)6(a)   ------0.7680.768   ------3(b)6(b)   ------1.5360.768   ------2010V-1   ------0.0960.320   ------731---   ------0.200---   380.513.965.615.92
试验条件：90/10 Cu/Ni金属管，26”，1/2”直径
        57℃储槽温度
        118℃最高盐水温度
        浓缩因子1.5
        0.3gpm流速，24小时
应注意到，上述实施例仅以阐述目的给出，非无论如何不能视为对本发明的限制。
在一个方面，本发明涉及在除盐工艺中抑制与含盐水介质接触的结构部件上水垢形成的方法。处理包括向所述介质中以约1-500ppm的量添加膦酰基官能聚合物(I)。该膦酰基官能聚合物(I)包括由包括膦酰基官能的乙烯属不饱和单体B聚合形成的重复单元。在一个示例性实施例中，单体B选自乙烯基膦酸、异丙烯基膦酸、异丙烯基膦酸酐、烯丙基膦酸、乙烯基苄基膦酸、(甲基)丙烯酰胺烷基膦酸和这些酸的烯丙基烷基醚和烯丙基羟基烷基醚。
在另一实施方案中，所述膦酰基官能聚合物(I)包括至少一种由非膦酸酯单体F(例如羧酸酯单体(i)、含磺酸盐(酯)单体(ii)、酰胺(iii)、和烯丙基醚和磺化和磷酸酯烯丙基醚(iv))聚合形成的第二重复单元。示例性的羧酸单体(i)包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙酸乙烯酯、烯丙基乙酸、富马酸、马来酸和马来酸酐、衣康酸等。
示例性的含磺酸盐(酯)单体(ii)包括2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸、2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基苄基磺酸、烯丙基苄基磺酸、丙烯酸磺基烷基酯或者甲基丙烯酸磺基烷基酯、烯丙基或者甲基烯丙基磺酸、磺酸丙烯酸酯、3-甲基丙烯酰胺-2-羟基丙基磺酸、它们的盐和它们的混合物。
示例性的酰胺单体(iii)包括丙烯酰胺、丙烯酰胺羟基乙酸、甲基丙烯酰胺、和N烷基丙烯酰胺如叔丁基丙烯酰胺。
第二重复单元也可以包括由烯丙基醚或者磺化的烯丙基醚(iv)(例如3-烯丙氧基-2-羟基丙基磺酸)形成的重复单元。
如上所述，本发明的处理剂可以任选地包括聚羧酸酯聚合物(II)，优选地包括聚马来酸或者聚马来酸酐的均聚物或者共聚物。
在本发明的另一实施方案中，膦酸酯聚合物(I)包括下面结构的重复单元B
其中R1是H，或者1-6个碳原子的低级烷基，且其中X是OH或者OM，其中，M是阳离子。优选地，I是聚(异丙基膦酸)或者聚(乙烯基膦酸)。
膦酸酯聚合物(I)还可以包括下面结构的重复单元F
其中R2是H或者CH3，且R3是H或者阳离子。优选通过丙烯酸或者甲基丙烯酸单体的聚合形成重复单元。
如上所述，初步数据表明根据本发明的处理剂I、或者I和II能有效抑制Mg(OH)2水垢，而这种水垢通常会沿着与含盐水介质接触的除盐系统的结构组件形成。
目前，优选的处理剂包括聚(异丙烯基膦酸)(I)；ALCO ChemicalAQUATREATAR-801基于马来酸的聚合物(II)；和ALCO ChemicalVersaflexONE。
尽管本发明已经参照示例性的实施方案进行了描述，但是应当理解的是，在此所用的语言是描述性和示例性的语言，而不是限制性的语言。在所附权利要求范围内可以做出变化(如目前提及的和如改进的)而不偏离本发明在其各方面的范围和精神。尽管本发明在此已经参照特定手段、材料和实施方案进行了描述，但是本发明不受限于本文中的具体公开；相反，本发明扩展到例如在所附权利要求范围中的所有的官能等价结构、方法和用途。

Claims (15)

1.在除盐系统中抑制与含水介质接触的结构部件上形成水垢的方法，该方法包括向所述系统中添加包括膦酰基官能聚合物I的处理剂。
2.权利要求1的方法，其中所述膦酰基官能聚合物I包括由乙烯属不饱和单体(B)聚合形成的重复单元，所述乙烯属不饱和单体(B)包括膦酰基官能度。
3.权利要求2的方法，其中所述膦酰基官能聚合物I包括由非膦酸酯单体(F)聚合形成的第二重复单元。
4.权利要求3的方法，其中所述非膦酸酯单体(F)选自(i)羧酸酯单体、(ii)磺酸盐/酯单体、(iii)酰胺和(iv)烯丙基醚和磺酸酯和膦酸酯烯丙基醚。
5.权利要求4的方法，其中所述膦酸酯单体(F)是羧酸酯单体，所述处理剂还包括羧酸酯聚合物II，所述I和II以约1-500ppm的I和II结合量添加到所述含水介质中。
6.权利要求5的方法，其中所述羧酸酯聚合物II是聚马来酸或聚马来酸酐。
7.在除盐系统中抑制与含水介质接触的结构部件上形成水垢的方法，该方法包括以对于该目的的有效量向所述含水介质添加包括下面结构的重复单元(B)的膦酸酯聚合物(I)，
Figure A2004800416500002C1
其中R1是H，或者1-6个碳原子的低级烷基，且其中X是H或者OM，其中，M是阳离子。
8.权利要求7的方法，其中所述膦酸酯聚合物是聚(异丙烯基膦酸)。
9.权利要求8的方法，其中所述膦酸酯聚合物是聚(乙烯基膦酸)。
10.权利要求9的方法，其中所述膦酸酯聚合物(I)包括下面结构的重复单元(F)的共聚物，
其中R2是H或者CH3，且R3是H或者阳离子。
11.权利要求7的方法，其中，在不进行处理时将在所述结构部件上形成Mg(OH)2水垢的条件下，所述含水介质包括镁阳离子和氢氧根阴离子。
12.权利要求7的方法，进一步包括向所述含水系统中添加羧酸酯聚合物(II)。
13.权利要求12的方法，其中所述羧酸酯聚合物(II)选自聚马来酸和聚马来酸酐。
14.在除盐系统中抑制氢氧化镁水垢形成的方法，在该除盐系统中含盐水性介质与系统设备相接触，所述方法包括向所述含水介质中添加包括如下组分的处理剂：
a)异丙烯基膦酸的聚合物；
b)丙烯酸及其盐、马来酸及其盐和酸酐，以及它们的共聚物或混合物的含羧酸酯聚合物，
c)分散剂；以及任选的
e)膦酸酯。
15.权利要求14的方法，其中所述含羧酸酯聚合物是聚马来酸聚合物或者酸酐。
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