本发明专利技术涉及循环冷却水处理领域，公开了一种适用于高硬水的复合阻垢缓蚀剂及其应用，所述复合阻垢缓蚀剂含有缩合反应产物、2‑膦酸基‑1,2,4‑三羧酸丁烷、磺酸盐共聚物和锌盐；以重量比计，缩合反应产物：2‑膦酸基‑1,2,4‑三羧酸丁烷：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23‑0.4:0.4‑1.33:0.05‑0.33；所述缩合反应产物为葡萄糖酸钠与天冬氨酸的缩合反应产物和/或葡萄糖酸钾与天冬氨酸的缩合反应产物；锌盐的重量以锌离子计。本发明专利技术提供的复合阻垢缓蚀剂，组分之间存在协同作用，具有良好的阻垢和缓蚀效果，组分少、用量较低。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于高硬水的复合阻垢缓蚀剂及其应用
本专利技术涉及循环冷却水处理领域，具体地，涉及一种适用于高硬水的复合阻垢缓蚀剂及其在循环冷却水处理中的应用。
技术介绍
循环冷却水的供需情况，对整个工业企业用水、排水、节水都有重大影响，但随之带来的是循环冷却水系统中冷却设施的结垢腐烛问题。在循环冷却水系统中，添加阻垢缓蚀剂是防止循环冷却水设施腐蚀结垢最重要的方法之一。随着我国环保法规的日趋完善，近年来对水污染物直接排放的标准都有新的要求，其中GB31570-2015“石油炼制工业污染物排放标准”和GB31571-2015“石油化学工业污染物排放标准要求”要求，从2017年7月1日起，企业外排水总磷≤1.0mg/L，总锌≤2.0mg/L，对特别排放地区总磷限制为0.5mg/L；北京地方标准要求COD≤30mg/L，总磷≤0.3mg/L，总锌≤1.5mg/L。由于环保标准的日趋严苛，大多数石化企业外排污水按照新标准面临总磷超标问题。作为磷的一个主要来源的循环水，采用源头治理，控制阻垢缓蚀剂的含磷量最为经济有效，且符合清洁生产理念，阻垢缓蚀剂的无磷化或近无磷化已是当务之急。目前，性能优良的无磷缓蚀剂可选择余地较小，30多年来，新型的无磷缓蚀剂一直处于积极的研究探索之中。CN107522300A中公开了一种无磷缓蚀剂和缓蚀剂组合物及其制备方法以及其在抑制水腐蚀中的应用和循环水的处理方法，该缓蚀剂与锌盐的组合物在特定水质中的缓蚀效果良好，该缓蚀剂用量在10-20mg/L，用量偏高。因此，在保证阻垢缓蚀效果的同时降低循环冷却水中的总磷含量、减少复合阻垢缓蚀剂的组分、用量成为循环冷却水处理的研究重点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的存在复合阻垢缓蚀剂中磷含量高、组分多、用量大的问题，提供一种复合阻垢缓蚀剂及其在循环冷却水处理中的应用，该复合阻垢缓蚀剂因组分间的协同效应，具有较好的阻垢缓蚀效果，且用量较小，组分少，总磷含量较低。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种复合阻垢缓蚀剂，所述复合阻垢缓蚀剂含有缩合反应产物、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)、磺酸盐共聚物和锌盐；其中，缩合反应产物：PBTCA：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23-0.4:0.4-1.33:0.05-0.33(重量比)；其中，所述缩合反应产物为葡萄糖酸钠与天冬氨酸的缩合反应产物和/或葡萄糖酸钾与天冬氨酸的缩合反应产物；锌盐的重量以锌离子计。本专利技术第二方面提供一种上述复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。通过上述技术方案，能够实现在水处理剂组分少、用量(特别是缩合反应产物的用量)低的情况下达到良好的阻垢和缓蚀效果，能够满足当前日益严苛的污染物排放要求，且降低成本。具体实施方式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。本专利技术第一方面提供一种适用于高硬水的复合阻垢缓蚀剂，所述复合阻垢缓蚀剂含有缩合反应产物、PBTCA、磺酸盐共聚物和锌盐；其中，缩合反应产物：PBTCA：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23-0.4:0.4-1.33:0.05-0.33，其中，锌盐的重量以锌离子计。在本专利技术中，所述缩合反应产物为葡萄糖酸钠与天冬氨酸的缩合反应产物和/或葡萄糖酸钾与天冬氨酸的缩合反应产物。优选地，所述缩合反应产物：PBTCA：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23-0.4:0.45-1.2:0.05-0.27。根据本专利技术，所述缩合反应产物可以通过在缩合反应条件下，在催化剂存在下，将葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾与天冬氨酸在水中直接接触进行反应生成。所述缩合反应是指葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾中的羧基与天冬氨酸中的羧羟基之间的脱水缩合反应。优选地，所述天冬氨酸与葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾的摩尔比为(0.5-8):1。所述催化剂优选为酸催化剂，更优选地，所述催化剂选自硫酸和/或硝酸，优选地，所述催化剂以氢离子计与所述葡萄糖酸钠或葡萄糖酸钾的摩尔比为(0.4-6):1。优选地，所述缩合反应的条件包括：所述接触在足以将水蒸出的温度下进行，优选所述接触在100-180℃的加热浴中进行，所述接触时间为2-10小时。优选地，所述缩合反应产物的分子量分布为300-600。根据本专利技术，所述磺酸盐共聚物(或含磺酸基共聚物)可以商购，优选地，所述磺酸盐共聚物为二元共聚物或三元共聚物。优选地，所述磺酸盐共聚物选自丙烯酸酯和苯乙烯磺酸的共聚物，丙烯酸和烯丙基磺酸的共聚物，丙烯酸和乙烯磺酸的共聚物，丙烯酸和苯乙烯磺酸的共聚物，丙烯酸和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物，丙烯酸、丙烯酸酯和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物，丙烯酸、丙烯酰胺和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物，丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物(AA/AMPS)，丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯的共聚物(AA/AMPS/HPA)，丙烯酸-磺酸盐共聚物(TH-2000)，以及羧酸盐-磺酸盐-非离子共聚物(TH-3100)中的至少一种。更优选地，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸羟丙酯中的至少一种。所述磺酸盐共聚物30℃时的极限粘度通常为0.065-0.085dL/g，或者，所述磺酸盐共聚物25℃时的动力粘度通常为100-500cps。根据本专利技术，所述PBTCA和锌盐均可以商购。其中，锌盐为能够溶于水，提供锌离子的无机盐。优选地，所述锌盐选自硫酸锌和/或氯化锌。根据本专利技术，为使得所述复合阻垢缓蚀剂适用于铜材循环冷却水设备，优选地，所述复合阻垢缓蚀阻垢剂还含有杂环化合物；更优选地，所述杂环化合物选自巯基苯并噻唑(2-巯基苯并噻唑)、苯并三氮唑和甲基苯并三氮唑中的至少一种。优选地，所述缩合反应产物：杂环化合物＝1:0.05-0.2(重量比)。更优选地，所述缩合反应产物：杂环化合物＝1:0.1-0.2。根据本专利技术的优选实施方式，所述复合阻垢缓蚀剂由上述成分组成。各个成分可以以溶液或悬浮液的形式提供，但其含量或用量均以干基(固含量)计。本专利技术的复合阻垢缓蚀剂尤其适用于高硬水，也即补充水的钙硬度与总碱度之和为300-700mg/L的循环冷却水的缓蚀阻垢。本专利技术第二方面提供一种如上所述的复合阻垢缓蚀剂在循环冷却水处理中的应用。本专利技术中所述的循环冷却水在使用过程中会不断地补充新鲜水(补充水)，优选地，本专利技术所述的复合阻垢缓蚀剂更适用于补充水的钙硬度与总碱度之和为300-700mg/L的高硬、高碱水，所述循环冷却水的pH值控制在7.8-8.5之间。本专利技术的复合阻垢缓蚀剂适用于处理pH值在上述范围内的循环冷却水。本领域技术人员能够理解的是，当pH值不满足上述数值时，可以使用酸(如硫酸和/或硝酸)来进行调本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于高硬水的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述复合阻垢缓蚀剂含有缩合反应产物、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、磺酸盐共聚物和锌盐，其中，以重量比计，缩合反应产物：2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23-0.4:0.4-1.33:0.05-0.33；其中，所述缩合反应产物为葡萄糖酸钠与天冬氨酸的缩合反应产物和/或葡萄糖酸钾与天冬氨酸的缩合反应产物；锌盐的重量以锌离子计。/n
【技术特征摘要】
1.一种适用于高硬水的复合阻垢缓蚀剂，其特征在于，所述复合阻垢缓蚀剂含有缩合反应产物、2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、磺酸盐共聚物和锌盐，其中，以重量比计，缩合反应产物：2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23-0.4:0.4-1.33:0.05-0.33；其中，所述缩合反应产物为葡萄糖酸钠与天冬氨酸的缩合反应产物和/或葡萄糖酸钾与天冬氨酸的缩合反应产物；锌盐的重量以锌离子计。
2.根据权利要求1所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述缩合反应产物：2-膦酸基-1,2,4-三羧酸丁烷：磺酸盐共聚物：锌盐＝1:0.23-0.4:0.45-1.2:0.05-0.27。
3.根据权利要求1或2所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述缩合反应产物的分子量分布为300-600。
4.根据权利要求1或2所述的复合阻垢缓蚀剂，其中，所述磺酸盐共聚物选自丙烯酸酯和苯乙烯磺酸的共聚物，丙烯酸和烯丙基磺酸的共聚物，丙烯酸和乙烯磺酸的共聚物，丙烯酸和苯乙烯磺酸的共聚物，丙烯酸和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物，丙烯酸、丙烯酸酯和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸共聚物，丙烯酸、丙烯酰胺和2-甲基-2'-丙烯酰胺基丙烷磺酸的共聚物，丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的共聚物，丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和丙烯酸羟丙酯的共聚物，丙烯酸-磺酸盐共聚物，以及羧酸盐-磺酸盐-非离...
【专利技术属性】
技术研发人员：任志峰，张化冰，魏新，刘金香，杨玉，常磊，
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
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