一种缓蚀阻垢杀菌用组合物及其应用制造技术

本发明专利技术涉及水处理领域，公开了一种缓蚀阻垢杀菌用组合物及其应用，所述组合物含有水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物，所述共聚物含有由2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸提供的结构单元，以所述共聚物的总量为基准，由2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸提供的结构单元的重量百分比在20％以上，其中，所述水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物的重量比为1:1‑20:1‑12:1‑20，水溶性锡盐的重量按锡离子计。本发明专利技术的缓蚀阻垢杀菌用组合物兼具较佳的缓蚀、阻垢和杀菌性能，使用时投加量较低。

A composition for corrosion inhibition, scale inhibition and sterilization and its application

The present invention relates to the field of water treatment, discloses a composition and application of corrosion inhibitor sterilization, the composition comprises a water soluble tin salt, organic phosphonic acid, nitrogen containing heterocyclic compounds and copolymers, the copolymers containing structural units provided by the 2 acrylamido 2 sulfonicacid, in total the copolymer as a benchmark, the weight percentage of units provided by the 2 acrylamide 2 methyl propyl sulfonic acid in the above 20%, among them, the water soluble tin salt, organic phosphonic acid, nitrogen heterocyclic compounds and copolymers of the weight ratio of 1:1 20:1 12:1 20, water soluble tin the weight of salt by tin ion meter. The composition of corrosion inhibition, scale inhibition and sterilization of the invention has better corrosion inhibition, scale inhibition and bactericidal performance, and the dosage is low when used.

【技术实现步骤摘要】
一种缓蚀阻垢杀菌用组合物及其应用
本专利技术涉及水处理领域，具体地，涉及一种缓蚀阻垢杀菌用组合物及其在循环冷却水处理中的应用。
技术介绍
循环冷却水长期运行会带来腐蚀、结垢和细菌生长的问题，需要分别投加缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂。研究无毒、高效的多功能水处理剂是药剂研究开发的方向。大多数的石化企业应用的都是复合型的缓蚀阻垢剂。应用较为广泛的配方有磷系(由聚磷酸盐、聚羧酸及共聚物、锌盐等组成)，全有机系(由有机膦酸、聚羧酸及共聚物、唑系化合物含或不含锌盐组成)等。在添加水处理剂的过程中，常存在阻垢缓蚀剂与杀菌剂的配伍性问题。目前常用的氯类杀菌剂对许多阻垢缓蚀剂有氧化作用，从而降低了缓蚀阻垢效果。CN102578088A公开了一种具有杀菌缓蚀阻垢作用的复配药剂，包括聚酰胺类、季铵盐类、有机膦酸聚合物，无机盐类、水，该复配药剂稳定性好、容易复配，操作简单、成本低，低毒无公害，属于绿色环保水处理剂。但是该药剂在使用时的用量较大。CN102730851A公开了一种兼具缓蚀阻垢和杀生功效的水处理药剂及其制备方法。该水处理药剂为聚环氧琥珀酸/布罗波尔共聚物，该共聚物不含磷，可生物降解，而且由于氧化性溴原子的存在还具有一定的杀生作用。但是该药剂的缓蚀效果一般，杀菌效果也较差。因此，研发具有较佳缓蚀、阻垢和杀菌性能、使用时投加量较少的水处理药剂具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有水处理药剂难以同时具备较佳缓蚀、阻垢和杀菌性能的不足，提供一种具有较佳缓蚀、阻垢和杀菌性能、使用时投加量较低的水处理药剂。本专利技术的专利技术人在研究中发现，水溶性锡盐与含氮杂环化合物有明显的协同缓蚀作用，共聚物能够起到稳定锡离子的作用，另外，水溶性锡盐水解生成的氢氧化锡具有杀菌作用，与有机膦酸复配后得到兼具缓蚀阻垢杀菌性能的药剂。因此，使用该缓蚀阻垢杀菌用组合物处理循环冷却水无需另外投加杀菌剂，或者仅需投加少量杀菌剂，就能达到很好的缓蚀阻垢杀菌效果。因此，为了实现上述目的，本专利技术提供了一种缓蚀阻垢杀菌用组合物，该组合物含有水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物，所述共聚物含有由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元，以所述共聚物的总量为基准，由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元的重量百分比在20％以上，其中，所述水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物的重量比为1:1-20:1-12:1-20，水溶性锡盐的重量按锡离子计。此外，本专利技术还提供了上述组合物在处理循环冷却水中的应用。本专利技术的缓蚀阻垢杀菌用组合物兼具较佳的缓蚀、阻垢和杀菌性能，使用时投加量较低。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，各种物质的重量均按照有效量(或干基量)计，如聚合物(包括各种均聚物及共聚物)的量均以其干基量计。本专利技术提供的缓蚀阻垢杀菌用组合物含有水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物，所述共聚物含有由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元，以所述共聚物的总量为基准，由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元的重量百分比在20％以上，其中，所述水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物的重量比为1:(1-20):(1-12):(1-20)，水溶性锡盐的重量按锡离子计。优选地，所述水溶性锡盐与有机膦酸的重量比为1:(4-16)(如1:4、1:5、1:5.5、1:8、1:10、1:11、1:12、1:14、1:15、1:16或前述数值之间的任意值)；和/或所述水溶性锡盐与含氮杂环化合物的重量比为1:(3-10)(如1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10或前述数值之间的任意值)；和/或所述水溶性锡盐与共聚物的重量比为的重量比为1:(4-16)(如1:4、1:5、1:8、1:8.5、1:10、1:11、1:12、1:14、1:15、1:16或前述数值之间的任意值)。其中，上述各个成分之间的含量可以相同或不同。优选地，所述组合物由上述成分组成。根据本专利技术，所述水溶性锡盐可以为本领域常见的水溶性锡盐(20℃时溶解度≥1g/100g水)。优选地，所述水溶性锡盐选自氯化锡、氯化亚锡、硫酸锡和硝酸锡中的至少一种。根据本专利技术，所述有机膦酸可以为本领域常见的各种膦酸(如碳原子数为1-10(如C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9或C10))的膦酸)。优选地，所述有机膦酸为羟基乙叉二膦酸(HEDP)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、2-羟基膦酸基乙酸(HPAA)、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、对二膦磺酸、甘氨酸二甲叉膦酸、谷氨酸二甲叉膦酸、氨基磺酸二甲叉膦酸和氨基乙磺酸二甲叉膦酸中的至少一种，更优选为羟基乙叉二膦酸、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷和2-羟基膦酸基乙酸中的至少一种。水溶性锡盐与有机膦酸具有很好的协同作用，在处理循环冷却水时能够获得优异的缓蚀阻垢效果。根据本专利技术，所述含氮杂环化合物为杂原子是氮的杂环化合物(杂原子(氮原子)的数量为1、2或3)。在本专利技术中，所述杂环化合物可以为本领域常见的各种含氮杂环化合物，优选选自(取代或未取代的)五元杂环化合物、(取代或未取代的)六元杂环化合物和(取代或未取代的)苯稠杂环化合物(如苯环与五元杂环稠合得到的杂环化合物和/或苯环与六元杂环稠合得到的杂环化合物)中的至少一种，例如，(取代或未取代的)吡咯、(取代或未取代的)苯并吡咯、(取代或未取代的)咪唑、(取代或未取代的)苯并咪唑、(取代或未取代的)吡唑、(取代或未取代的)吡啶、(取代或未取代的)吡嗪、(取代或未取代的)嘧啶、(取代或未取代的)苯并吡唑、(取代或未取代的)苯并吡嗪、(取代或未取代的)苯并嘧啶、(取代或未取代的)喹啉、(取代或未取代的)异喹啉和(取代或未取代的)苯并三氮唑中的至少一种。其中，取代的基团可以为苯基、羟基、氨基、甲氧基、硝基和C1-C3的烷基(如甲基)中的至少一个。进一步优选地，所述含氮杂环化合物选自苯并吡咯、2-甲基咪唑、3,5-二苯基吡唑、2-苯基吡啶、2-羟基吡嗪、2-氨基-5-甲氧基嘧啶、4-甲基喹啉、5-硝基异喹啉、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的至少一种。根据本专利技术，以所述共聚物的总量为基准，由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元的重量百分比在20％以上(优选20-30％)。所述共聚物含有的其他结构单元的重量百分比在80％以下(优选70-80％)。优选地，所述共聚物在30℃下的极限粘数为0.06-0.1dl/g(优选为0.07-0.08dl/g)。根据本专利技术，只要所述共聚物含有由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元即可，对其含有的其他结构单元没有特别的限制，可以由本领域常见的用于制备水处理剂的各种单体提供。优选地，所述共聚物含有的其他结构单元(不为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)由不饱和有机酸、不饱和有机酸的盐、不饱和有机酸酐、不饱和酰胺和不饱和有机酸酯中的至少一种或至少两种提供。所述不饱和有机酸优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缓蚀阻垢杀菌用组合物，其特征在于，该组合物含有水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物，所述共聚物含有由2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸提供的结构单元，以所述共聚物的总量为基准，由2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸提供的结构单元的重量百分比在20％以上，其中，所述水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物的重量比为1:1‑20:1‑12:1‑20，水溶性锡盐的重量按锡离子计。

【技术特征摘要】
1.一种缓蚀阻垢杀菌用组合物，其特征在于，该组合物含有水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物，所述共聚物含有由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元，以所述共聚物的总量为基准，由2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸提供的结构单元的重量百分比在20％以上，其中，所述水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物的重量比为1:1-20:1-12:1-20，水溶性锡盐的重量按锡离子计。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述水溶性锡盐、有机膦酸、含氮杂环化合物和共聚物的重量比为1:4-16:3-10:4-16。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述水溶性锡盐选自氯化锡、氯化亚锡、硫酸锡和硝酸锡中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述有机膦酸为C1-C10的有机膦酸，优选为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、2-羟基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、对二膦磺酸、甘氨酸二甲叉膦酸、谷氨酸二甲叉膦酸、氨基磺酸二甲叉膦酸和氨基乙磺酸二甲叉膦酸中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述含氮杂环化合物选自取代或未取代的五元杂环化合物、取代或未取代的六元杂环化合物和取代或未取代的苯稠杂环化合物中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏新，郦和生，张化冰，张春原，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11