减少结垢物质形成的方法
【专利说明】减少结垢物质形成的方法
[0001] 相关申请的优先权要求
[000引 本申请要求2012年10月19日申请的、具有序列号61/716, 018的题目为"METHODS OFREDUCINGSCALANTFORMATION"的共同待决的美国临时申请的优先权，其全部通过引用 并入本文。
[000引背景
[0004] 去除结垢和矿物沉积对许多行业是常见的且严肃的问题，包括石油业、矿业和造 纸工业。结垢抑制剂通常被用于解决此问题。然而，环境关注已对许多通常使用的化学品 产生了质疑。因此，存在克服该些缺陷并解决该些问题的需要。
[0005] 概述
[0006] 本公开内容的实施方案提供了减少在脱盐系统中碳酸巧和硫酸巧结垢的方法。
[0007] 减少在脱盐系统中碳酸巧和硫酸巧结垢W及其他的方法的示例性的实施方案包 括：将组合物布置在所述脱盐系统中的水溶液中，其中所述组合物包含活性物质，所述活性 物质是已被有机胺中和的駿基化聚合物；及抑制结垢在所述脱盐系统的一个或更多个表面 上形成，其中所述结垢选自由碳酸巧、硫酸巧、及其组合组成的组。
[000引在检查了下面的附图和详细描述之后，其他系统、方法、特征及优势对本领域技术 人员而言将是或变得明显。意图所有该些附加的结构、系统、方法、特征及优势被包含于本 说明书中，是在本公开内容的范围内，且由所附的权利要求保护。
[0009] 详细描述
[0010] 在本公开内容的实施方案被详细描述之前，应理解，除非另外表明，否则本公开内 容不限于特定的材料、试剂、反应材料、制造工艺或类似的，因为该些可W变化。还应理解， 本文所用的术语仅是为了描述特定的实施方案，且并不意图是限制性的。在本公开内容中 还有可能的是，在逻辑上合理的情况下，步骤可不同的顺序实施。
[0011] 当提供值的范围时，应理解，在该范围的上限和下限之间的每个介于之间的值，至 下限单位的十分之一（除非上下文清楚地另外规定），及在陈述范围中的任何其他陈述的 或介于之间的值，被包含于本公开内容中。该些较小范围的上限和下限可W独立地被包含 在该较小的范围内，且也被包含于本公开内容中，服从所陈述范围内任何明确地排除的界 限。当陈述范围包含界限之一或两者时，排除了那些包含的界限的任一者或两者的范围也 被包含于本公开内容中。
[0012] 除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本公开内容所属领域 的普通技术人员通常所理解的相同的意思。尽管与本文所描述的那些相似或等同的任何方 法和材料也可W被用于实践或测试本公开内容，但现在描述优选的方法和材料。
[0013] 本说明书中所引用的所有出版物和专利通过引用并入本文，犹如每个单独的出版 物或专利被特定地且单独地指示为通过引用并入，且通过引用并入本文W公开和描述与所 引用出版物相关的方法和/或材料。对任何出版物的引用是因为其公开内容在提交日期之 前，且不应当被理解为承认本公开内容凭借现有的公开内容没有先于此出版物的权利。而 且，提供的出版物的日期可能与真实的出版日期不同，其可能需要单独被确认。
[0014] 在阅读本公开内容之后，将对本领域技术人员明显的是，本文所描述的和阐述的 单独的实施方案中的每个都具有独立的构成要素和特征，它们可W与其他若干实施方案中 的任何实施方案的特征容易地分开或合并而不背离本公开内容的范围或精神。任何列举的 方法可事件列举的顺序或任何其他的逻辑上合理的顺序得W实现。
[0015] 除非另外表明，否则本公开内容的实施方案将使用化学技术、合成有机化学、造纸 化学及类似的在本领域中的技术。文献中充分地解释了该些技术。
[0016] 提出了实施例W便为本领域普通技术人员提供完整的公开内容W及如何完成本 文公开和要求权利的方法及如何应用本文公开和要求权利的组合物和化合物的描述。已努 力地确保了关于数字的精确度（如量、温度等），但应考虑一些误差和偏差。除非另外表明， 否则份是重量份，温度是，且压力是大气压或接近大气压。标准温度和压力定义为20°C 和1个大气压。
[0017] 必须注意的是，如说明书和所附权利要求书中使用的，除非上下文清楚地另外规 定，否则单数形式的"一（a)"、" 一（an)"和"该（the)"包括复数指示物。因此，例如，提及 "一个支持物"包括多个支持物。在此说明书和下面的权利要求书中，将提及许多术语和短 语，除非有明显的相反意图，否则该些术语和短语应被定义为具有W下的含义。
[001引一般讨论
[0019] 本公开内容的实施方案提供了减少结垢及类似物的组合物、方法。在实施方案中， 方法可W包括将如本文所描述的组合物W对减少在脱盐系统中的结垢形成有效的量添加 至需要结垢处理的脱盐系统中。特别是，本公开内容的实施方案可被用于抑制碳酸巧和/ 或硫酸巧在脱盐系统的表面上形成。除了在抑制结垢的形成上有效W外，所述组合物还是 部分可生物降解的，该提供了超越其他类似组合物的优势，因为所述组合物具有更小的环 境影响和/或在脱盐系统中更少的组合物积累。
[0020] 在实施方案中，方法可W被用于减少在脱盐系统中形成的结垢的量。本公开内容 的组合物的实施方案可W被布置（如被引入到或与其混合）在脱盐系统的水溶液中。所述 组合物可W抑制结垢在脱盐系统的一个或更多个表面上形成，特别是碳酸巧和/或硫酸巧 结垢的形成。一般地，组合物被连续地加料到脱盐系统的水溶液中且可被用于抑制结垢的 形成，持续延长的时间段。在组合物不是被连续地布置在脱盐系统中的实施方案中，组合物 可W根据需要被添加到水溶液中W抑制结垢的形成。在反渗透脱盐中，加料点可W在反渗 透膜之前的任何地方，但是在实施方案中加料点可W在高压累之前。
[0021] 术语"抑制"指相对于组合物没有被引入的脱盐系统，组合物减少在脱盐系统的表 面上形成的结垢的量和/或结垢的形成的速率的能力。
[0022] 如上所述，组合物在一定的时间范围内是部分可生物降解的。可生物降解的被定 义为通过微生物和/或真菌的作用分解为简单的、无毒的物质的能力。部分可生物降解的 限制了脱盐系统和/或环境中的化学物质的积累。短语"部分可生物降解的"指与最初使 用的量相比，在28天里，组合物可被分解约40%或更多、约50%或更多、或约60%或更多。 在下文提到的标准化测试中，测试了每周的生物降解能力化iodegradability)(第7天、14 天、21天和28天），且该方法获得了在28天时大于约50%的生物降解能力。生物降解能力 使用在提交时普遍使用的用于生物降解能力的经济合作与发展组织（OECD' 8)306测试来 测量。
[0023] 一般地，对减少在特定的脱盐系统中的结垢有效的组合物的量可根据本文所提供 的指南通过常规实验来确定。脱盐系统中布置的组合物的量可W在宽的范围内变化，取决 于脱盐系统的性质、结垢形成的速率、存在的巧的量、温度、pH、水循环或流动、用于制成脱 盐系统的各部分的材料的种类、脱盐系统的设计及类似的。因此，水溶液中组合物的浓度可 W根据组合物被用于的脱盐系统和环境来调整。例如，W基于脱盐系统的容量（capacity) 的重量计，添加到脱盐系统的组合物的活性物质的量可W是约百万分之0. 5至百万分之50 或约1至10。
[0024] 在实施方案中，组合物包含活性物质、水、及任选的其他组分，所述活性物质是已 被有机胺中和的駿基化聚合物。在实施方案中，被中和的駿基化聚合物处于具有至少6. 0 或约6. 0至6. 9的pH的水溶液中。在实施方案中，活性物质可W是组合物的约30至60重 量％。在实施方案中，组合物中的聚合物具有约500至10, 000道尔顿、约1000至6000道 尔顿、或约1000至4000道尔顿的分子量。
[0025] 在实施方案中，駿基化聚合物指包含一个駿酸基团（COOH)或重复的駿酸基团的 聚合物、均聚物或共聚物。
[0026] 在实施方案中，駿基化聚合物可通过自由基聚合作用，优选地通过在水中溶液聚 合来制成。在实施方案中，本文所描述的聚合反应可由导致适宜的自由基的生成的手段引 发。优选的是热诱导的自由基，其中自由基物质由偶氮、过氧化物、氨过氧化物、和过酸醋 化合物的热、溶血离解产生。在实施方案中，引发剂可W包括偶氮化合物如2, 2' -偶氮双 (2-脉基丙烷）二盐酸盐、2, 2'-偶氮双巧-(2-咪挫咐-2-基）丙烷]二盐酸盐、2, 2'-偶 氮双（异了膳）（AIBN)、2, 2' -偶氮双化4-二甲基戊膳）（AIVN)及类似物。
[0027] 当工艺使用聚合引发剂W形成駿基化聚合物时，可W使用包含至少一种引发剂和 至少一种用作还原剂的水溶性盐的氧化还原体系。在实施方案中，水溶性盐易受到通过在 氧化