本发明专利技术涉及一种高效灰水分散剂，由40～60%丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、15～35%2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷、5～25%氨基三亚甲基膦酸、5～15%羟基亚乙基二膦酸和5～15%水解聚马来酸酐组成的组合物。本分散剂于40MPa、250℃条件下性质稳定，在300℃的高温时仍具有良好的分散能力，对水煤浆加压气化装置中的高碱、高硬、高PH值、高灰份及需要高浓缩倍数下的灰水有较好的分散作用，能有效延缓其结垢倾向，同时适用于电力、冶金和造纸等行业的循环冷却水系统。本发明专利技术在水系统的投加量视水质和工况而定，用量按低压灰水泵与高压灰水泵流量总和为50～80mg/l。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种煤化工、エ业循环用水防结垢用的分散剂，具体涉及ー种高效灰水分散剂。
技术介绍
在煤化工行业中，水煤浆气化造气エ艺由于使用了熔点高的煤灰，为降低煤的灰熔点，加入了助熔剂CaCO3, CaCO3在高温下分解生成CaO，一部分CaO与煤中的Si02、Al2O3等反应，降低了煤的灰熔点，剩余的CaO则溶解于煤气洗涤水中，大大增加了煤气洗涤水中的钙硬和碱度，使灰水成为高硬度、高碱度、高pH值的严重结垢型水质,导致灰水系统严重结垢。此外灰水在进入气化炉以及文氏洗涤器、洗涤塔之前要升温、增压，这更増加了灰水阻垢、分散处理的难度，严重的结垢往往使装置连续运转很短时间就需要停产除垢，严重影响设备的正常运行。为了保证灰水的硬度、碱度达到规定的要求，保证设备的正常运行，国内外对煤化エエ业循环用水的处理剂进行了深入的研究，从较早的铬系、磷系、钥系，再到有机膦酸类的处理剂，但是由于铬系、磷系、钥系中的含铬、磷等的化合物本身就对人体有一定危害，如六价的铬酸盐、亚硝酸盐等是有毒物质，因而应用受到很大限制；有机膦酸类的处理剂能解决系统运行时的腐蚀和碳酸钙结垢等问题，但在苛刻水质条件下，仅用有机膦酸类处理剂是无法完成水质处理的，如专利200410025673.9公开的ー种稳定型缓蚀阻垢剂，含有氨基三亚甲基膦酸、こニ胺四亚甲基膦酸、氨基次こ基ニ膦酸、硫酸锌和水，是ー种有机膦酸和无机盐复配的阻垢剂，在处理灰水时氨基三亚甲基膦酸、こニ胺四亚甲基膦酸、氨基次こ基ニ膦酸的用量较大，但同时会有大量的含磷化合物排放，形成新的污染，多余的锌盐也会造成一定的影响；共聚物类阻垢分散剂是近些年开发的新型水处理剂，其无磷配方不会造成二次污染，但其单独处理效果并不理想，用量较大且价格较高，不经济，因此其往往与其它处理剂复合使用，如专利200610083815.6公开的高分子灰水稳定剂，采用了磺酸盐共聚物、氨基三甲叉膦酸 、羟基こ叉ニ膦酸、聚马来酸酐复配使用，但由于组成物的种类和含量不完全匹配，所以对ー些苛刻水质的处理不理想。因此ー种既能有效阻止各类灰水系统中的结垢倾向、减缓阻垢剂及灰水系统对管道的腐蚀，又不会形成新的污染，同时又经济的灰水分散剂已成为煤化工行业的迫切需求。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提供了ー种在高温、高压、高钙硬、高碱度和高灰分条件下具有稳定性和良好分散作用，特别是对灰水中钙的硅酸盐和铝酸盐等以及固悬物具有良好的分散作用，能够阻止灰水系统中的结垢倾向及灰水系统对管道的腐蚀作用的高效灰水分散剤。本专利技术的技术方案是:一种高效灰水分散剂，按重量份数包括以下组份: 丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸 (AA/AMPS) 40-60份2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA) 15-35份 氨基三亚甲基膦酸(ATMP)5-25份 羟基亚こ基ニ膦酸(HEDP)5-15份 水解聚马来酸酐(PHMA)5-15份。进ー步地，一种高效灰水分散剤，按重量份数优选包括以下组份: 丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AA/AMPS) 45-55份 2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA) 20-30份 氨基三亚甲基膦酸(ATMP) 10-20份 羟基亚こ基ニ膦酸(HEDP)5-10份 水解聚马来酸酐(PHMA)5-10份。再进ー步地，一种高效灰水分散剤，按重量份数最佳包括以下组份: 丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AA/AMPS) 50份 2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTCA)25份 氨基三亚甲基膦酸(ATMP)15份 羟基亚こ基ニ膦酸(HEDP)5份 水解聚马来酸酐(PHMA)5份。本专利技术的有益效果是: (I)本专利技术首先通过多组分协同作用以苛刻水质条件下的处理效果，各组分的作用如下: 所述丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是由丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸按处理较差的灰水所要求的比例共聚而成，其磺酸基酸性较强，有效防止了由于弱亲水性共聚物与水中离子反应生成难溶性物质一钙凝胶，特别是对磷酸钙垢有较好的抑制作用；羧酸基是ー种弱酸基，阻垢分散性能好，是阻CaC03、CaSO4垢的主要官能团，对水中的磷酸钙、碳酸钙、锌垢等有显著的阻垢作用，尤其是对磷酸钙具有独特的抑制作用，而羟基、酰胺基等对阻Ca3(PO4)2垢有益，因此丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸是同时具有强酸和弱酸两种官能团的聚合物水处理剂，不仅有良好的阻碳酸钙和磷酸钙垢作用，还具有极强的缓蚀能力和分散作用、优异的耐高温和抗氧化性能，在碱性水溶液中分散铁、锌的氢氧化物和磷酸钙的性能优良，且具有一定的螯合作用，对环境无毒、无污染，与有机膦(本专利技术所加的是氨基三亚甲基膦酸与羟基亚こ基ニ膦酸)复配使用时，阻垢作用増加非常明显，同吋，丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸还能够防止氧化铁在灰水系统的管道壁的沉积，起到一定的缓蚀作用。2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷是ー种低磷缓蚀阻垢剂，由于它具有膦酸和羧酸的结构特性，具有良好的阻垢和缓蚀性能，尤其是碳酸钙垢和磷酸钙垢；对锌离子等有独特稳定的作用，阻止了锌垢的产生，同时灰水系统中锌离子浓度的増加又进ー步加强了其阻碳酸钙、磷酸钙垢的性能。(2)高效灰水分散剂中各组分间的协同作用机理及优点 2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷单独作为缓蚀阻垢剂使用时所需剂量较大，会排放较大量的含磷化合物，但含磷化合物的排放易对水体造成污染，我国GB8979-1996规定了磷的一级排放要求(以P计)^ 0.5mg/L,而其与共聚物(本专利技术所加的是丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)复配使用后既共同发挥了其阻垢性能，添加剂量均可以大大減少，在完全符合国家一级排放标准的同时又能发挥其高效的阻垢缓蚀作用。氨基三亚甲基膦酸在水中化学性质稳定，不易水解，在水中易与多种金属离子尤其是锌离子生成稳定的螯合物，起到減少金属设备或者管路腐蚀的作用；同时，具有良好的低限抑制及晶格畸变作用，可阻止水中成垢盐类形成的水垢，特别是碳酸钙垢的形成，但其同样会排放含磷化合物，而实验证实，与聚羧酸(本专利技术所加是水解聚马来酸酐)复配使用，增强了其单位产品的阻垢性能，減少了用量，抑制了含磷化合物的排放，在完全符合国家一级排放标准的同时又能发挥其高效的阻性能。羟基亚こ基ニ膦酸ー种有机磷酸类阻垢缓蚀剂，主要抑制碳酸钙垢的产生，在高PH下仍很稳定，不易水解，可与水中的金属离子，尤其是钙离子形成六元环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具明显的溶限效应，当和其他水处理剂复合使用时表现出理想的协同效应。因単独作缓蚀剂时，所需量·较高，而与有机膦酸盐(本品所加的是氨基三亚甲基膦酸)复配使用，可降低其使用量，同时达到满意的缓蚀效果，它们能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物并生成稳定的络合物致密地附着于金属表面，以防止金属在高温时进ー步发生氧化而起到缓蚀的作用，在250°C下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用。(3)高效灰水分散剂产品解决了苛刻水质的处理难题，在40MPa、250°C条件下性质仍很稳定，在300°C的高温时仍具有良好的分散能力，对高碱、高硬、高pH值、高灰份的灰水有较好的分散作用，能有效延缓其结垢倾向，特别适合煤气化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高效灰水分散剂，按重量份数包括以下组份：丙烯酸?2?丙烯酰胺?2?甲基丙磺酸?????????????????40?60份2?磷酸基?1,2,4?三羧酸丁烷????????????????????????15?35份氨基三亚甲基膦酸?????????????????????????????????5?25份羟基亚乙基二膦酸?????????????????????????????????5?15份水解聚马来酸酐???????????????????????????????????5?15份。
【技术特征摘要】
1.一种高效灰水分散剂，按重量份数包括以下组份:丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸40-60份2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷15-35份氨基三亚甲基膦酸5-25份羟基亚こ基ニ膦酸5-15份水解聚马来酸酐5-15份。2.根据权利要求1所述的高效灰水分散剂，按重量份数包括以下组份:丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸45-55份2...
【专利技术属性】
技术研发人员：周小虎，邓立新，
申请(专利权)人：江苏天脉化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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