一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法
【專利說明】一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法
[0001]本發(fā)明是分案申請(qǐng)，原中國專利申請(qǐng)?zhí)?201410624288X，申請(qǐng)日:2014年11月6日，申請(qǐng)時(shí)專利名稱:一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑及其制備方法。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在石油化工行業(yè)中，循環(huán)冷卻水伴隨著生產(chǎn)的全過程，占總用水量的70-80%，循環(huán)冷卻水不斷蒸發(fā)和濃縮，使得冷卻水管道結(jié)垢、腐蝕的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，容易滋生菌藻，以致影響設(shè)備的傳熱效果和縮短設(shè)備的使用壽命，為解決這些問題，必須對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行水質(zhì)處理，有機(jī)膦酸是目前廣泛使用的一類水處理劑，它是國外60年代中期開發(fā)，70年代被確認(rèn)的一類水處理劑，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫性且兼具用量少、緩蝕和阻垢作用等特點(diǎn)。此外，有機(jī)膦酸對(duì)許多金屬離子具有優(yōu)異的螯合能力，它們解決了系統(tǒng)產(chǎn)生碳酸鈣垢的問題，C-P鍵存在使其化學(xué)性能穩(wěn)定、較耐高溫，有明顯“溶限效應(yīng)”和“協(xié)同效應(yīng)”。其缺陷是有機(jī)膦酸不能有效地抑制磷系和磷鋅系水處理配方中產(chǎn)生的磷酸鈣垢、鋅垢和氧化鐵沉積問題，含磷廢水排放造成水體富營養(yǎng)化和海洋赤潮問題。國外已實(shí)施限磷或禁磷措施，我國也大力提倡低磷和無磷產(chǎn)品的開發(fā)。共聚物阻垢劑是進(jìn)入80年代后開發(fā)的一種新型水處理劑，其性能優(yōu)越、復(fù)配性好、無磷污染、發(fā)展前景廣闊，但其價(jià)格高，單獨(dú)使用不能滿足水處理需要，故需加入其他組分復(fù)配后使用。
[0004]經(jīng)檢索，中國專利申請(qǐng)?zhí)?00810147762.9公開了一種在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用的綠色復(fù)合緩蝕阻垢劑，由腐植酸鈉、淀粉、聚天冬氨酸或聚環(huán)氧琥珀酸、馬來酸酐-丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸或丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸鹽、鋅鹽(硫酸鋅或氯化鋅)和甲基苯駢三氮唑組成，該發(fā)明解決了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中常用的有機(jī)磷酸型緩蝕阻垢劑因磷排放而引起周圍水域的富營養(yǎng)化，進(jìn)一步造成“赤潮”等環(huán)境污染問題，但是該發(fā)明中的復(fù)合緩蝕阻垢劑組分復(fù)雜，含有多種大分子聚合物，制備成本高且緩蝕阻垢效果不顯著；中國專利授權(quán)公告號(hào)CN 101560022 B公開了一種復(fù)合緩蝕阻垢劑，由有機(jī)膦酸15%?30%、丙烯酸或丙烯酸共聚物10%?20%、聚馬來酸2 0Z0?10%、唑類衍生物I %?3%、多元有機(jī)胺磺酸鹽15%?30%、二甲基甲酰胺或酒精2%?6%、水20%?35%質(zhì)量配比的原料制成，該發(fā)明復(fù)合緩蝕阻垢劑用于中水作為循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)，能夠解決中水循環(huán)水對(duì)設(shè)備造成的腐蝕，但是該復(fù)合緩蝕阻垢劑中含磷量較高且組分復(fù)雜，只適用于中水作為循環(huán)冷卻水的系統(tǒng)，應(yīng)用受到限制。因此，為了滿足目前的水處理需要，急需研發(fā)出一種毒性低，對(duì)環(huán)境、人體和作物沒有危害，且緩蝕阻垢效率高、成本低的緩蝕阻垢劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.要解決的問題
[0006]針對(duì)現(xiàn)有的緩蝕阻垢劑存在組分復(fù)雜、制備成本高、對(duì)環(huán)境和人體以及作物不友好等問題，本發(fā)明提供一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法，本發(fā)明的緩蝕阻垢劑具有生產(chǎn)工藝簡單，阻垢效率高、緩蝕性能好、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法，其步驟為:
[0010](a)在反應(yīng)瓶中按比例加入鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、鎢酸鈉和水，加熱攪拌使鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯和鎢酸鈉充分溶解；
[0011](b)將步驟(a)中得到的溶液冷卻至30_40°C時(shí)，在攪拌的條件下，按比例將聚天冬氨酸和烷基糖苷滴加入步驟(a)中的反應(yīng)瓶中進(jìn)行微乳化反應(yīng)，得到綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑。
[0012]以上各物質(zhì)的質(zhì)量百分比為:聚天冬氨酸40-60%，鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯12-20 %，鎢酸鈉7-15 %，烷基糖苷5-10 %，余量為水，所述的烷基糖苷為十二烷基葡萄糖苷或者十八烷基糖苷中的一種或者兩種。
[0013]優(yōu)選地，所述的步驟(a)中加熱溫度為45-60°C，攪拌速度為180_250rpm。
[0014]優(yōu)選地，所述的步驟(b)中滴加聚天冬氨酸和烷基糖苷條件是當(dāng)步驟(a)中的溶液冷卻至30°C時(shí)。
[0015]優(yōu)選地，所述的步驟(b)中攪拌速度為100-120rpm，攪拌時(shí)間為3_4h。
[0016]優(yōu)選地，所述的各組分的質(zhì)量百分比為:聚天冬氨酸40%，鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯18 %，鎢酸鈉7 %，烷基糖苷8 %，余量為水。
[0017]3.有益效果
[0018]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
[0019](I)本發(fā)明綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑組分中的鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)是一種大分子聚合物，能溶解于含鎢酸鈉的水溶液中，具有一定的粘附性能，在較低的攪拌速度下加入聚天冬氨酸和烷基糖苷，PDDA能將聚天冬氨酸和烷基糖苷包裹形成微乳滴，使聚天冬氨酸、烷基糖苷和鎢酸鈉的緩蝕阻垢性效率更高，使用壽命增長，同時(shí)TODA自身也具有緩蝕阻垢的功能；
[0020](2)本發(fā)明綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑組分中的聚天冬氨酸能有效的覆蓋于晶體的活性生長點(diǎn)，對(duì)所有的活性生長點(diǎn)均具有一定的阻礙作用，抑制了晶格的結(jié)晶過程，聚天冬氨酸不僅有著優(yōu)異的阻垢性能，而且配合鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯之后還有相當(dāng)理想的緩蝕性能；
[0021](3)本發(fā)明中的烷基糖苷兼具非離子與陰離子表面活性劑的特性，是一種性能優(yōu)良的新型綠色表面活性劑，除具有表面活性劑的特性外，由于相似的結(jié)構(gòu)和特性吸附，同時(shí)也表現(xiàn)出緩蝕劑的性能，烷基糖苷可單獨(dú)作為緩蝕劑使用，但是效率不高，與鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯復(fù)配后可以大大提高緩蝕率、降低緩蝕劑用量，減少污染，提高綜合性能等;
[0022](4)本發(fā)明中的鎢酸鹽能促進(jìn)TODA在水中的溶解性，同時(shí)具有毒性低，對(duì)環(huán)境、人體和作物沒有危害，也不引起微生物滋生的特點(diǎn)，屬環(huán)境友好型緩蝕劑；
[0023](5)本發(fā)明的綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑的制備方法，先在45_60°C條件下將TODA溶解于鎢酸鈉水溶液中，解決了鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯在水中不易溶解或者溶解容易團(tuán)聚的問題，然后在較低的攪拌速度(100-120rpm)條件下，加入聚天冬氨酸和烷基糖苷形成綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑微乳滴，具有制備工藝簡單、條件溫和、緩蝕阻垢效果好等優(yōu)點(diǎn)，尤其是經(jīng)過本方法的順序制作的緩蝕阻垢劑的分散性好，不團(tuán)聚，耐儲(chǔ)存，復(fù)配完成之后儲(chǔ)存期可達(dá)到3年。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行描述。
[0025]實(shí)施例1
[0026]—種綠色環(huán)保型緩蝕阻垢劑，包括聚天冬氨酸、鎢酸鈉、十二烷基葡萄糖苷和鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯，其中各組分的質(zhì)量百分比為:聚天冬氨酸40%，鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯18%，鎢酸鈉7%，十二烷基葡萄糖苷8%，余量為水。其制備步驟為:
[0027](a)在反應(yīng)瓶中按上述的比例加入鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、鎢酸鈉和水，加熱至45°C，在ISOrpm條件下攪拌lh，使鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯和鎢酸鈉充分溶解；
[0028](b)將步驟(a)中得到的溶液冷卻至30°C，然后在10rpm的攪拌條件下，按照上述的比例將聚天冬氨酸和十二烷基葡萄糖苷滴加入步驟(a)中的反應(yīng)瓶中進(jìn)行微乳化反應(yīng)，反應(yīng)3h