[發明專利]無磷復合阻垢緩蝕劑及其應用以及循環水的處理方法

有效

• 申請號: 201210411697.2
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN103771599A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 馮婕;酈和生;胡艷華;王崠
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C02F5/12
• 分類號: C02F5/12
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種無磷復合阻垢緩蝕劑及其應用以及循環水的處理方法，具體地，涉及一種無磷復合阻垢緩蝕劑及其在循環水處理中的應用以及利用該無磷復合阻垢緩蝕劑的循環水處理方法。

背景技術

水是人類賴以生存的基本條件，但世界上水資源是有限的。我國的人均水量僅為世界人均水量的四分之一，水資源更為貧乏。隨著工業的高速發展，水的生態平衡受到嚴重破壞。為解決水資源危機，適應可持續發展，必須合理節約用水。工業用水中的冷卻水用量占總用水量的60-80重量%，因此，節約工業用水的主要目標是循環使用冷卻水，盡可能地提高重復利用率，同時減少排污。但在冷卻水使用過程中，隨著不斷地循環和濃縮，水中礦物質的含量也會不斷增加，加劇了管道和設備腐蝕與結垢問題，所以必須往冷卻水中加入水處理劑以改善冷卻水的質量，從而保證設備安全運行。

目前，對水處理劑中阻垢緩蝕劑研究最為活躍的是有機磷酸阻垢緩蝕劑和共聚物阻垢分散劑。有機磷酸化合物特別是有機多元磷酸及其鹽具有化學性能穩定、耐較高溫度和較高pH以及明顯的“溶限效應”和“協同效應”等特點，因此它的出現使水處理技術向前邁進了一大步，是目前廣泛使用的一類水處理劑，如ATMP、HEDP、PBTCA等。但是有機磷酸化合物不能有效地抑制磷酸鈣垢、鋅垢以及解決氧化鐵沉淀等問題，且本身易形成有機磷酸垢。另外，由于含磷水處理劑降解釋放出無機磷，使循環水排水中含磷而造成環境污染，且隨著人們環保意識的加強和相應環境法規的日趨嚴格，環保部門開始限制對磷的使用，例如德國要求磷的排放小于等于1mg/L，所以有機磷酸化合物的應用受到了限制。因此開發低磷或無磷的新型綠色阻垢緩蝕劑已成為國內外水處理劑方面研究的重要課題。

常見的無磷阻垢緩蝕劑配方主要包括聚環氧琥珀酸或聚天冬氨酸、無磷含羧酸基聚合物、無磷緩蝕劑和鋅鹽。以上配方中的鋅鹽能夠在金屬表面形成氫氧化鋅沉淀并覆蓋在陰極表面，從而形成陰極緩蝕膜而降低金屬的腐蝕。

在循環水的處理工藝中，添加阻垢緩蝕劑的同時還需要添加殺菌劑以抑制循環水中微生物的生長，但使用上述含鋅鹽的阻垢緩蝕劑時，阻垢緩蝕劑與殺菌劑無顯著協同效應，特別是使用異噻唑啉酮作為殺菌劑時，殺菌劑見效慢且藥效時間短。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種與殺菌劑有較好協同效應的無磷復合阻垢緩蝕劑及其應用以及循環水的處理方法。

為了實現上述目的，一方面，本發明提供一種無磷復合阻垢緩蝕劑，其特征在于，該無磷復合阻垢緩蝕劑含有阻垢劑、分散劑、有機無磷緩蝕劑和錳鹽，所述阻垢劑為聚天冬氨酸和/或聚環氧琥珀酸，所述阻垢劑、分散劑、有機無磷緩蝕劑和錳鹽的重量比為1:0.2-10:0.5-100:0.025-1，其中錳鹽的重量按錳離子計。

另一方面，本發明提供上述無磷復合阻垢緩蝕劑在循環水處理中的應用。

再一方面，本發明提供一種循環水的處理方法，其特征在于，該方法包括往循環水中加入上述無磷復合阻垢緩蝕劑以及殺菌劑。

本發明的發明人發現，本發明的無磷復合阻垢緩蝕劑與非氧化型殺菌劑特別是異噻唑啉酮具有較好的協同效應，能明顯提高異噻唑啉酮的殺菌效果，表現為殺菌快和藥效時間長。另外本發明的無磷復合阻垢緩蝕劑對環境友好，避免使用含磷化合物，具有無磷、無氮的特性，符合綠色環保的要求，減輕了環境負擔；本發明的無磷復合阻垢緩蝕劑對鈣和堿容忍度高，對水質的適應范圍寬，對總硬度與總堿度之和在300mg·L^-1以上的水質以及總硬度與總堿度之和在100mg·L^-1以下的水質都具有優良的阻垢緩蝕性能，易于推廣應用。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明的無磷復合阻垢緩蝕劑含有阻垢劑、分散劑、有機無磷緩蝕劑和錳鹽，所述阻垢劑為聚天冬氨酸和/或聚環氧琥珀酸，所述阻垢劑、分散劑、有機無磷緩蝕劑和錳鹽的重量比為1:0.2-10:0.5-100:0.025-1，優選為1:1-2.5:2.5-30:0.125-0.5，其中錳鹽的重量按錳離子計。

根據本發明，所述錳鹽可以為任何可溶性的錳鹽，只要能夠在添加至循環水中之后產生Mn²⁺即可，優選情況下，所述錳鹽為氯化錳、硫酸錳和硝酸錳中的一種或多種。