本发明专利技术涉及缓蚀阻垢剂领域，公开了一种低磷缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述组合物含有聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐以及水溶性无机锌盐；所述聚合物A为马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物，所述聚合物B为无磷缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌盐的重量比为1:(0.25‑5):(0.08‑1.67):(0.025‑1):(0.05‑1.26)。本发明专利技术还提供了一种低磷缓蚀阻垢剂及其应用。本发明专利技术提供的低磷缓蚀阻垢剂组合物有效降低了缓蚀剂的用量，大大节约了成本。
Composition of Low Phosphorus Corrosion and Scale Inhibitors and Low Phosphorus Corrosion and Scale Inhibitors and Their Applications
【技术实现步骤摘要】
低磷缓蚀阻垢剂组合物和低磷缓蚀阻垢剂及其应用
本专利技术涉及一种低磷缓蚀阻垢剂组合物和低磷缓蚀阻垢剂及其应用。
技术介绍
我国冷却水处理中所使用的缓蚀阻垢剂配方基本以磷系配方为主，虽然从性能上基本能够达到使用要求，但磷系配方仍存有不足：磷系水处理剂在使用过程中存在易形成磷酸盐垢的隐患，影响水冷器长期运行时的换热效果；磷系配方促进循环水内微生物繁殖，消耗大量的杀菌剂；大量磷的排放易导致受纳水体的富营养化。所以开发使用低磷或无磷缓蚀阻垢剂配方对冷却水处理具有重要的意义。缓蚀阻垢剂复合配方对循环水的阻垢性能主要体现在阻碳酸钙垢、阻磷垢和阻锌垢三方面。随着污水回用的逐渐普及，循环水中不可避免地含有一定量的磷，因此即使使用无磷配方，无磷配方也应具备一定的阻磷垢能力。低磷缓蚀阻垢剂复合配方的阻垢剂单剂主要使用合成的水溶性聚合物，然而不同水溶性聚合物的阻垢性能差别较大。聚丙烯酸(PAA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)、水解聚马来酸酐(HPMA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、膦酰基聚羧酸(POCA)和膦酰基羧酸共聚物(PCA)等阻碳酸钙垢能力强、阻磷垢和阻锌垢能力弱；丙烯酸-丙烯酸酯类共聚物、丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物(AA-HPA、T-225)等的阻碳酸钙垢、阻磷垢和阻锌垢能力均较强；丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA-AMPS)等阻碳酸钙垢、阻磷垢和阻锌垢能力均强；烯丙氧基聚乙氧基磺酸盐共聚物(AA-APES)、丙烯酸与3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸共聚物(AA-AHPSE)等阻磷垢和阻锌垢能力强、阻碳酸钙垢能力弱。合成的水溶性聚合物中，水解聚马来酸酐(HPMA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、膦酰基聚羧酸(POCA)和膦酰基羧酸共聚物(PCA)等具备一定的缓蚀能力，而聚丙烯酸(PAA)、马来酸-丙烯酸共聚物(MA-AA)、丙烯酸-丙烯酸酯类共聚物、丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物(AA-HPA、T-225)、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物、丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA-AMPS)、烯丙氧基聚乙氧基磺酸盐共聚物(AA-APES)、丙烯酸与3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸共聚物(AA-AHPSE)等不仅不能缓蚀，反而促进腐蚀。CN102674570A公开了一种复合低磷缓蚀阻垢剂及其应用，复合低磷缓蚀阻垢剂由缓蚀阻垢剂A与缓蚀阻垢剂B组成，缓蚀阻垢剂A由聚环氧琥珀酸(PESA)20-40份，葡萄糖酸钠20-40份，水20-60份组成；缓蚀阻垢剂B由水解聚马来酸酐(HPMA)10-25份，丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸共聚物(AA/AMPS)10-25份，2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)5-10份，锌盐10-25份，荧光示踪剂1-2份，水13-64份组成。CN103253777A公开了一种阻垢缓蚀剂用组合物和阻垢缓蚀剂及其应用，该阻垢缓蚀剂用组合物含有环糊精和/或环糊精衍生物、含羧酸基均聚物、可溶性金属盐、含磺酸基共聚物和选择性含有的羟基羧酸，各组分的重量比为1:0.2-20:0.04-15:0.2-30:0-20。羧酸基均聚物选自聚丙烯酸(PAA)、水解聚马来酸酐(HPMA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)，含磺酸基共聚物为碳原子数3-4的羰基烯烃与含磺酸基烯烃的共聚物。CN102674570A中公开的复合低磷缓蚀阻垢剂中含丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙烯磺酸共聚物(AA/AMPS)。CN103253777A公开的阻垢缓蚀剂用组合物含有聚丙烯酸、碳原子数3-4的羰基烯烃与含磺酸基烯烃的含磺酸基共聚物。这些物质均能促进腐蚀，为了抵消这些物质增加的腐蚀量，必须加大配方中缓蚀剂用量，导致使用成本增大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低磷缓蚀阻垢剂组合物和低磷缓蚀阻垢剂及其应用。为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种低磷缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述组合物含有聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐以及水溶性无机锌盐；所述聚合物A为马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物，所述聚合物B为无磷缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌盐的重量比为1:(0.25-5):(0.08-1.67):(0.025-1):(0.05-1.26)。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种低磷缓蚀阻垢剂，所述低磷缓蚀阻垢剂含有低磷缓蚀阻垢剂组合物和水，其中，所述低磷缓蚀阻垢剂组合物为本专利技术所述的低磷缓蚀阻垢剂组合物。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了所述低磷缓蚀阻垢剂在处理循环冷却水中的应用。由于本专利技术的专利技术人发现聚合物A(马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物)具有缓蚀作用，按照本专利技术的配方能够在不影响处理效果的前提下，有效降低组合物中缓蚀剂的用量，大大地节约了成本，且本专利技术的配方中的聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐、水溶性无机锌盐存在协同作用，降低了各单剂的使用量，降低了运行成本。本专利技术的其他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，“至少一种”指一种或者两种以上的混合物。本专利技术提供了一种低磷缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述组合物含有聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐以及水溶性锌盐。其中，所述聚合物A为马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物(MA-APEM)，所述聚合物B为无磷缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌的重量比为1:(0.25-5):(0.08-1.67):(0.025-1):(0.05-1.26)。根据本专利技术，为了进一步提高缓蚀效果，优选情况下，所述聚合物A、聚合物B、有机磷化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌盐的重量比为1:(0.6-2.4):(0.2-0.8):(0.09-0.36):(0.13-0.5)。根据本专利技术，为了进一步提高缓蚀效果，优选情况下，所述聚合物A的重均分子量为1000-20000，更优选为2000-10000。本专利技术中，所述聚合物A，即马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物可以通过制备得到，在本专利技术的一个具体实施方式中，所述聚合物A优选按照如下步骤制备：以马来酸酐(MA)、烯丙氧基聚氧乙烯醚为原料通过酯化和聚合两步反应制得，具体包括以下步骤：(1)酯化反应：在酯化条件下，将马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯醚混合，进行酯化反应，得到烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯(APEM)。所述酯化反应条件一般包括反应温度和反应时间，其中，出于平衡促进酯化反应以及提高反应效率的角度出发，所述反应温度可以为70-120℃，更优选为80-100℃，反应时间可以为1-6h。马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯醚的物质的量之比优选为1:0.9-1.1。(2)聚合反应：在聚合反应条件下，在马来酸酐(MA)溶液中，将引发剂与制备的烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低磷缓蚀阻垢剂组合物，其特征在于，所述组合物含有聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐以及水溶性无机锌盐；所述聚合物A为马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物，所述聚合物B为无磷缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌盐的重量比为1:(0.25‑5):(0.08‑1.67):(0.025‑1):(0.05‑1.26)。
【技术特征摘要】
1.一种低磷缓蚀阻垢剂组合物，其特征在于，所述组合物含有聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐以及水溶性无机锌盐；所述聚合物A为马来酸酐与烯丙氧基聚氧乙烯马来酸单酯的共聚物，所述聚合物B为无磷缓蚀聚合物；所述聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌盐的重量比为1:(0.25-5):(0.08-1.67):(0.025-1):(0.05-1.26)。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚合物A、聚合物B、有机膦化合物、无磷有机酸和/或无磷有机酸盐与水溶性无机锌盐的重量比为1:(0.6-2.4):(0.2-0.8):(0.09-0.36):(0.13-0.5)。3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚合物A的重均分子量为1000-20000，优选为2000-10000。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述聚合物B选自聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸和水解聚马来酸酐中的至少一种。5.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述有机膦化合物选自2-羟基膦酰基乙酸、膦酰基聚羧酸和膦酰基羧酸共聚物中的至少一种。6.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述无磷有机酸选自抗坏血酸、脱氢抗坏血酸、异抗坏血酸和脱氢异抗坏血酸中的至少一种，所述无磷有机酸盐选自葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钾、D-葡萄糖酸钠、D-葡萄糖酸钾、葡萄糖酸锌和葡萄糖酸锰中的至少一种；优选，所述无磷有机酸和/或无磷有机酸盐为无磷有机酸。7.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金华，余正齐，孙飞，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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