[發明專利]高溫、高堿、高硬、高壓灰水分散阻垢劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410312683.4
• 申請日: 2014-07-03
• 公開（公告）號: CN105271536A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 趙劍;茍冬青;劉小倉
• 申請（專利權）人: 新疆鑫恒發環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種灰水分散阻垢劑，具體地說是一種高溫、高堿、高硬、高壓煤化工循環水灰水分散阻垢劑及其制備方法，用于煤化工循環水使用，屬于分散阻垢劑領域。

背景技術

阻垢劑（scaleinhibitor）是具有能分散水中的難溶性無機鹽、阻止或干擾難溶性無機鹽在金屬表面的沉淀、結垢功能，并維持金屬設備有良好的傳熱效果的一類藥劑。煤化工循環水在其使用過程中經常會有水垢產生，然而，煤化工循環水的條件多為高溫、高堿、高硬、高壓（其溫度可達300℃，壓力為6.5MPa,堿度小于300mg/l硬度小于1000mg/l）的環境，而目前市面上的許多阻垢劑在煤化工循環水中阻垢成分容易分解，從而導致了阻垢效率低，降低了除垢效果，給生產帶來了不便。

發明內容

為了解決上述問題，本發明設計了一種高溫、高堿、高硬、高壓煤化工循環水灰水分散阻垢劑及其制備方法，該阻垢劑能夠適應煤化工循環水的高溫、高堿、高硬、高壓條件，不容易分解，阻垢效率高，提高了除垢效果，灰水阻垢率達到90%以上。

本發明的技術方案為：

高溫、高堿、高硬、高壓煤化工循環水灰水分散阻垢劑，由以下重量份的原料組成：

氨基三甲叉膦酸20份、三亞甲基三膦酸-乙二胺-氮-羥丙基磺酸15份、羥基亞乙基二磷酸30份、水解聚馬來酸酐17份、鋅鹽和水10-18份；

其中鋅鹽包括：氯化鋅或硫酸鋅；

所述的水為純水，由反滲透制水機制備得到。

本發明為有機聚合物有機膦復合阻垢劑，提高了配方的阻垢性能：在高硬度（鈣硬=1000mg/L)、高溫（300℃）、高堿（300）條件下，阻垢性能HPMA>HEDP>PBTC>ATMP，同時，雙組分的復合可改善沉淀膜的致密性，在緩蝕劑性能上具有協同效應。

其中，磺酸鹽共聚物即三亞甲基三膦酸-乙二胺-氮-羥丙基磺酸對產品具有支撐作用；常規的共聚物分散劑，與鋅鹽的互溶性較差，不能支撐加鋅類配方，磺酸鹽共聚物具有良好的溶鋅能力，與鋅鹽、有機磷復配使用時，可產生明顯的協同增效作用。

同時，磺酸鹽共聚物對于抑制碳酸鈣垢，尤其是磷酸鈣垢和鋅鹽的沉積都有良好的作用，對磷酸鈣的阻垢率可達到95%以上，對鋅鹽沉積物的抑制率在75%左右(中等硬度水質中)。另外，磺酸鹽共聚物對Zn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺等離子及粘泥、氧化鐵均具有優良的分散性能。

有機磷即羥基亞乙基二磷酸與鋅鹽組分的存在使配方產品的耐氯性和耐氧化性有了很大提高。有機膦在高劑量的Cl₂時會產生明顯的分解(對14%的Cl₂三小時即完全分解)，而有機磷的耐氯性比有機膦高出數百倍(對14%的Cl₂可穩定三個月)；同時，鋅鹽的添加對有機磷耐氯性也有一定程度的提升。

通過上述六種組分的復配組合，能夠產生最佳協調效應，使得每一種組分的阻垢效果互相促進并達到最大值。

上述高溫、高堿、高硬、高壓煤化工循環水灰水分散阻垢劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）稱量：按照上述重量配比稱量各組分；

（2）固體原料溶解：向反應釜加入純水，將固體原料鋅鹽加入徹底溶解，溶解溫度為45℃；所述反應釜為搪瓷槳式電加熱攪拌釜；

（3）液體原料溶解：在步驟（2）的鋅鹽溶解之后依次加入三亞甲基三膦酸-乙二胺-氮-羥丙基磺酸、氨基三甲叉膦酸、水解聚馬來酸酐、羥基亞乙基二膦酸，同時不斷攪拌混合，壓力為常壓，溫度控制在45℃，上述四種物質的加入時間間隔15-70分鐘，優選為30-60分鐘；各組成分的加入時間為鋅鹽為1小時，其余原料均為40分鐘，采用這種加入順序有利于物料的反應，提高產品的復配組合；

（4）最后將步驟（3）得到的混合物加入水試劑成品儲存缸中，得到成品水處理劑即本發明產品。

其中，所述純水是由自來水經反滲透制水機制備后，儲存到純水儲存罐中，經計量罐計量后，泵入高位槽中，由高位槽加入到所述反應釜中。反滲透制水機的凈水流量：63L/h，進水水壓：0.1-0.4MPa，適用溫度：5-40℃，執行標準：Q/WSY02-2006。

使用時，將本發明產品溶于煤化工循環水的灰水中，使產品濃度在80ppm，灰水阻垢率可達到99%以上。

本發明的優點在于：該阻垢劑能夠適應煤化工循環水的高溫、高堿、高硬、高壓條件，不容易分解，阻垢效率高，提高了除垢效果，灰水阻垢率達到99%以上。