一种复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法技术

本发明专利技术涉及阻垢缓蚀和循环冷却水处理领域，提供了一种复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法。该复合阻垢缓蚀剂含有脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺以及烷基醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，所述脂肪族共聚物含有由C3‑C8的不饱和羧酸提供的结构单元、由C3‑C8的不饱和磺酸提供的结构单元和由C16‑C24的不饱和脂肪酸提供的结构单元。还公开了前述的复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。循环冷却水的处理方法包括往循环冷却水中加入前述的复合阻垢缓蚀剂。本发明专利技术提供的复合阻垢缓蚀剂具有优异的阻垢缓蚀性能，且特别适用于含有机物和/或硫化氢的循环冷却水。

A compound scale corrosion inhibitor and its application and treatment of circulating cooling water

【技术实现步骤摘要】
一种复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法
本专利技术涉及阻垢缓蚀和循环冷却水处理领域，具体地，涉及一种复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法。
技术介绍
近些年，我国加工进口高硫原油量越来越大，物料泄漏的问题在循环水系统运行过程中出现的越来越频繁，尤其是有机物(如油品)以及硫化氢的泄漏。H2S气体进入循环水系统以后，在有水存在且有微量的氧气存在或二氧化碳含量很高时，可与铁单质发生反应，反应的腐蚀产物是Fe3S4、Fe9S8等，这些物质质地疏松，容易被水流带走，使金属表面的单质铁重新暴露在含H2S的循环水中，致使腐蚀行为循环发生，腐蚀加剧；另外，硫化氢是良好的沉淀剂，可以和许多二价金属离子生成硫化物沉淀，使一些缓蚀剂失效，如锌缓蚀剂；同时，硫化氢具有还原性，可与循环水中的氧化性杀菌剂反应，影响其杀菌性能的发挥，导致循环水系统微生物超标，而微生物滋生又会引起循环水系统发生粘泥、腐蚀等新的衍生问题。循环水系统是工业用水大户，因而水资源为制约石化企业发展的重要因素，节水工作刻不容缓，为了节约用水，提高循环冷却水系统浓缩倍数是最有效的方法。然而为了解决循环水系统物料泄漏的，多被迫采用低浓缩倍数运行，但单纯地降低循环水系统浓缩倍数，使用大量新鲜水置换，仅能降低循环水系统的水质指标，而循环水系统的运行处理效果，关键在于保护换热器表面。如果换热器表面粘附大量油污或者粘泥，换热器的换热效果得不到保障，油污和粘泥覆盖的缺氧区又易发生垢下腐蚀，导致设备穿孔；如果换热器表面无遮挡地暴露在易发生腐蚀的介质中，换热器腐蚀严重，循环水系统安全运行存在很大隐患。因此，亟待开发适用于物料泄漏循环水系统，具有优异阻垢、分散、缓蚀及剥离性能的复合阻垢缓蚀剂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中解决循环水系统物料泄漏的方法多为低浓缩倍数运行，具有一是浪费大量的新鲜水，二是换热器表面仍易粘附油污或者粘泥，导致传热不力和腐蚀等缺陷，提供了一种复合阻垢缓蚀剂及其应用以及循环冷却水的处理方法。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供了一种复合阻垢缓蚀剂，该复合阻垢缓蚀剂含有脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺以及烷基醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，所述脂肪族共聚物含有由C3-C8的不饱和羧酸提供的结构单元、由C3-C8的不饱和磺酸提供的结构单元和由C16-C24的不饱和脂肪酸提供的结构单元。另一方面，本专利技术提供了前述的复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。再一方面，本专利技术提供了一种循环冷却水的处理方法，该方法包括往循环冷却水中加入前述的复合阻垢缓蚀剂。本专利技术提供的复合阻垢缓蚀剂，可在无需降低循环水系统浓缩倍数的情况下，消除污垢或腐蚀介质对换热器表面的威胁，保障循环水系统安全稳定运行，发挥节水减排的功效。且本专利技术的专利技术人发现，本专利技术提供的复合阻垢缓蚀剂特别适用于含有机物和/或硫化氢的循环冷却水。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。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在本专利技术中，除非特别说明(如实施例和对比例)，本专利技术中涉及的含量或重量均以固含量(溶质的含量或重量)计。本专利技术提供了一种复合阻垢缓蚀剂，该复合阻垢缓蚀剂含有脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺以及烷基醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，所述脂肪族共聚物含有由C3-C8的不饱和羧酸提供的结构单元、由C3-C8的不饱和磺酸提供的结构单元和由C16-C24的不饱和脂肪酸提供的结构单元。其中，C3-C8是指含碳原子数为3-8(如3、4、5、6、7或8)，C16-C24是指含碳原子数为16-24(如16、17、18、19、20、21、22、23或24)。根据本专利技术，对脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺和烷基醇酰胺型非离子表面活性剂的用量没有特别的限定，只要能够起到阻垢和缓蚀作用即可。优选地，脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺和烷基醇酰胺型非离子表面活性剂的重量比为1：1-10：1-10：2-15，优选为1：2-8：2-8：3-10。根据本专利技术，对不饱和羧酸、不饱和磺酸、不饱和脂肪酸提供的结构单元的含量没有特别的限定。优选地，由不饱和羧酸提供的结构单元、由不饱和磺酸提供的结构单元和由不饱和脂肪酸提供的结构单元的重量比为1：0.2-2：0.1-1.5，更优选为1：0.5-1.5：0.3-1(该重量比用制备共聚物所使用的各个单体之间的重量比表征)。优选地，所述脂肪族共聚物的数均分子量为10000-16000。更优选地，所述不饱和羧酸为丙烯酸、马来酸和衣康酸中的至少一种。更优选地，所述不饱和磺酸选自烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一种。更优选地，所述不饱和脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸中的至少一种。其中，制备脂肪族共聚物的方法可以包括：将不饱和羧酸和无机还原剂(如焦亚硫酸钠)溶于有机溶剂，形成溶液1；将无机氧化剂(如过硫酸铵)溶于有机溶剂，形成溶液2；将不饱和磺酸和不饱和脂肪酸溶于有机溶剂，形成溶液3；然后向温度为45-65℃的溶液1中加入溶液2和溶液3，加热至溶液沸腾，保持沸腾状态继续反应1-5h。优选地，所述有机溶剂为沸点在70-90℃之间的醇或酮。对有机溶剂的用量没有特别的限定，只要能够充分溶解上述各个物质即可，进一步优选地，相对于每克的单体(不饱和羧酸、不饱和磺酸和不饱和脂肪酸)，有机溶剂的总用量为1-5mL。可以根据结构单元的重量比确认各个单体的用量，在此不再赘述。根据本专利技术，对硫脲衍生物的种类没有特别的限定，可以为本领域常用的硫脲衍生物。优选地，所述硫脲衍生物为甲基硫脲、乙基硫脲、二苯基硫脲、烯丙基硫脲和甲苯基硫脲中的至少一种。其中，甲基硫脲、乙基硫脲、烯丙基硫脲和甲苯基硫脲是指硫脲中单个N原子上的单个H被烷基(如甲基、乙基、烯丙基或甲苯)取代的硫脲衍生物，二苯基硫脲是指N,N’-二苯基硫脲。根据本专利技术，对有机胺的种类没有特别的限定，可以为本领域常用的有机胺。优选地，所述有机胺为脂肪胺、酰胺和脂环胺中的至少一种，更优选为C3-C8的脂环胺，其中，C3-C8是指含碳原子数为3-8(如3、4、5、6、7或8)，进一步优选为乌洛托品(六亚甲基四胺)、咪唑啉、2-甲基咪唑啉、吗啉、哌嗪、2-甲基哌嗪和1,4-二甲基哌嗪中的至少一种。根据本专利技术，对烷基醇酰胺型非离子表面活性剂的种类没有特别的限定，可以为本领域常用的烷基醇酰胺型非离子表面活性剂且可以商购获得。优选地，所述烷基醇酰胺型非离子表面活性剂为椰子油酸二乙醇酰胺。其中，椰子油酸二乙醇酰胺的结构式可以为RCON(CH2CH2OH)2(其中，R可以为正庚基、正壬基、正十一烷基、正十三烷基、正十五烷基、正十七烷基、CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7-或CH3(CH2)4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，该复合阻垢缓蚀剂含有脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺以及烷基醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，所述脂肪族共聚物含有由C3‑C8的不饱和羧酸提供的结构单元、由C3‑C8的不饱和磺酸提供的结构单元和由C16‑C24的不饱和脂肪酸提供的结构单元。

【技术特征摘要】
1.一种复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，该复合阻垢缓蚀剂含有脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺以及烷基醇酰胺型非离子表面活性剂，其中，所述脂肪族共聚物含有由C3-C8的不饱和羧酸提供的结构单元、由C3-C8的不饱和磺酸提供的结构单元和由C16-C24的不饱和脂肪酸提供的结构单元。2.根据权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，脂肪族共聚物、硫脲和/或其衍生物、有机胺和烷基醇酰胺型非离子表面活性剂的重量比为1：1-10：1-10：2-15，优选为1：2-8：2-8：3-10。3.根据权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，由不饱和羧酸提供的结构单元、由不饱和磺酸提供的结构单元和由不饱和脂肪酸提供的结构单元的重量比为1：0.2-2：0.1-1.5，优选为1：0.5-1.5：0.3-1；和/或，所述脂肪族共聚物的数均分子量为10000-16000。4.根据权利要求1或3所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述不饱和羧酸为丙烯酸、马来酸和衣康酸中的至少一种；所述不饱和磺酸选自烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸中的至少一种；所述不饱和脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的复合阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：郦和生，王亭，胡艳华，王岽，
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