[發(fā)明專利]一種復(fù)合緩蝕阻垢劑組合物及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310476410.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN104556417A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余正齊;李本高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F5/08
• 分類號(hào): C02F5/08;C02F5/10;C02F5/14
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國(guó)平;顧映芬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合緩蝕阻垢劑組合物，以及復(fù)合緩蝕阻垢劑的制備方法。

背景技術(shù)

目前，循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)普遍采用磷系配方處理。雖然處理效果良好，但磷系配方含磷較高，水中總磷（以PO₄^3-計(jì)）含量一般在7mg/L以上。一方面，高磷含量易使循環(huán)水系統(tǒng)中微生物生長(zhǎng)繁殖加速、磷酸鹽垢形成趨勢(shì)增強(qiáng)，從而加大了殺菌劑和阻垢劑的用量，增加了額外的處理成本；另一方面，高濃度的磷酸鹽排入環(huán)境，易造成水系富營(yíng)養(yǎng)化而形成“赤潮”，使水中缺氧，影響水生物的生存。

隨著環(huán)保意識(shí)的提高，環(huán)保法規(guī)的進(jìn)一步嚴(yán)格，許多國(guó)家已經(jīng)開始限制磷的排放，因此，從九十年代初一些發(fā)達(dá)國(guó)家就開始了研究低磷和無(wú)磷化水處理技術(shù)。目前，我國(guó)已對(duì)磷的排放作出了嚴(yán)格的控制，具體地，廢水排放的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是P<0.5mg/L，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是P<1.0mg/L。

在低磷和無(wú)磷化水處理技術(shù)中，通常采用低磷緩蝕阻垢劑對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行處理?，F(xiàn)有文獻(xiàn)中已經(jīng)報(bào)道了一些低磷緩蝕阻垢劑。

例如，CN101781028A公開了一種高效低磷緩蝕阻垢分散劑，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為基準(zhǔn)，其組成為：2%～12%葡萄糖酸鈉、1%～5%鉬酸鹽或鎢酸鹽、1%～2%噻唑、3%～6%無(wú)水氯化鋅、8%～18%2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、5%～15%丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物、3%～6%二甲基甲酰胺和3%～6%示蹤劑，余量為去離子水。

CN105098653C公開了一種低磷復(fù)合阻垢緩蝕劑，由2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸和/或2-羥基膦酸基乙酸、鋅鹽、鉬酸鹽或鎢酸鹽和含羧酸基共聚物組成，相對(duì)于待處理水溶液總量各組成的有效濃度為：2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸和/或2-羥基膦酸基乙酸為1～3mg/L，鉬酸鈉或鎢酸鈉為2～15mg/L，鋅鹽濃度以Zn²⁺計(jì)為各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5～5mg/L，含羧酸基共聚物濃度為2～20mg/L。

雖然這些已有低磷緩蝕阻垢劑都可實(shí)現(xiàn)低磷化水處理，但是它們的緩蝕性能和阻垢性能都有待進(jìn)一步改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的低磷緩蝕阻垢劑的緩蝕性能和阻垢性能不高的缺點(diǎn)，提供一種復(fù)合緩蝕阻垢劑組合物及其制備方法。

通常，在高磷緩蝕阻垢劑中，磷系配方主要由含磷量不同的無(wú)機(jī)磷化合物和有機(jī)膦化合物組成，其緩蝕機(jī)理為含磷化合物與鋅鹽在金屬表面的陰極區(qū)形成沉積膜，阻礙水中的溶解氧在金屬陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)的反應(yīng)速率（1/2O₂+H₂O+2e→2OH^-），從而降低金屬在陽(yáng)極釋放出電子發(fā)生氧化反應(yīng)（Fe－2e→Fe²⁺）的反應(yīng)速率，使金屬的腐蝕速率降低，從而得以保護(hù)。

然而，在低磷緩蝕阻垢劑中，磷系配方主要采用低含磷量的有機(jī)膦化合物，同時(shí)減少有機(jī)膦化合物在磷緩蝕阻垢劑中的配比，使得低磷緩蝕阻垢劑生成沉積膜的性能大大降低，因此，僅含低含磷量的有機(jī)膦化合物的低磷配方不能滿足金屬的緩蝕要求。為了彌補(bǔ)低磷配方生成沉積膜的緩蝕性能的不足，還需在復(fù)合配方中添加吸附膜型緩蝕劑，以增強(qiáng)低磷配方的緩蝕性能。雖然吸附膜型緩蝕劑在無(wú)換熱的金屬表面有較強(qiáng)的吸附性能，緩蝕性能較好，但是，在有換熱的金屬表面上，隨著溫度升高，吸附膜型緩蝕劑的脫附速率增大，緩蝕性能逐漸降低，因此僅引入吸附膜型緩蝕劑的低磷配方，仍不能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。

為此，本發(fā)明的發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn)，在低磷配方中，除添加吸附膜型緩蝕劑之外，還可以引入一定量的水溶性氧化性無(wú)機(jī)金屬鹽（也即無(wú)磷氧化膜型緩蝕劑），該水溶性氧化性無(wú)機(jī)金屬鹽可以在金屬表面的陽(yáng)極區(qū)與金屬離子作用，生成氧化物氧化膜并覆蓋在陽(yáng)極上形成保護(hù)膜，從而可以抑制金屬向水中溶解。因而，通過(guò)在低磷配方中同時(shí)引入吸附膜型緩蝕劑和無(wú)磷氧化膜型緩蝕劑，使得如此獲得的低磷復(fù)合緩蝕阻垢劑同時(shí)具備形成沉積膜、吸附膜和氧化膜的能力，能夠表現(xiàn)出優(yōu)異的緩蝕性能和阻垢性能，從而完成了本發(fā)明。