专利名称：一种缓蚀阻垢剂组合物和缓蚀阻垢剂及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种缓蚀阻垢剂组合物和含有本发明所述的缓蚀阻垢剂组合物的缓蚀阻垢剂及其应用。
背景技术：
当在循环水中补充碱度低于30mg/L(以碳酸钙计)的补充水时，自然运行的循环水的PH —般小于7. 0，当将污水回用于循环水系统时，即，当含有高浓度氨氮的污水进入循环水系统后，需要经过冷却塔曝气，NH3在冷却塔内不断吹脱，NH4+留下H+不断积累，因此，也会使循环水的pH低于7. O。在处理弱酸性水质时，以往常常采用在循环水中加入高浓度的聚磷酸盐的方法， 各国开始对排污问题提出限磷措施，要求在循环冷却水的处理过程中降低聚磷酸盐的投加量和排放量。因此，投加高浓度的聚磷酸盐的处理方法越来越受到限制。20世纪80年代以后，现有技术中在处理pH小于7. 0的弱酸性水质时，一般需要在循环水系统中投加碱性物质，将循环水的PH调至7. 5以上，然后用碱性水处理配方进行处理。这种方法一方面耗碱量大，成本高，另一方面劳动强度高，且处理效果也有限。例如，CN101177323A公开了一种高效缓蚀阻垢分散剂，所述缓蚀阻垢剂含有羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四乙酸二钠盐和硫酸锌；羟基亚乙基二膦酸乙二胺四乙酸二钠盐硫酸锌的重量比为6 3 1，并外全部原料重量0.001的填加剂硫酸锰。该缓蚀阻垢分散剂适用于高温水的缓蚀阻垢。又如，CN101028957A公开了一种适用于高氯高钙水质的缓蚀阻垢，其中各组份的质量分数为10% -11%的膦羧酸、30% -35%的多元膦酸、16% -18%的有机膦酸酯和30% -40%的纯净水，还可以含有0. 2% -0.4%的锌盐和4% _6%的高分子分散剂，如聚丙烯酸以及0. 04% -0. 06%的锰盐，如硫酸锰。CN101805067A公开了一种无磷绿色复合缓蚀阻垢剂，其中含有聚天冬氨酸(质量浓度10-30mg/L待处理水)或聚环氧琥珀酸(质量浓度5-30mg/L待处理水)、马来酸均聚物(质量浓度2-10mg/L待处理水)、丙烯酸类共聚物(质量浓度2-15mg/L待处理水)、无机锌盐(锌离子质量浓度0. 5-3. 5mg/L待处理水)、ECH缓蚀增效剂(质量浓度2-lOmg/L待处理水)和水；所述ECH缓蚀增效剂为硝酸镧和葡萄糖酸钠按照I : 10-1 5的重量比组成的混合物。所述无磷绿色复合缓蚀阻垢剂只使用于处理碱性水质而不适用于处理酸性水质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够直接应用于弱酸性水质的兼具良好的阻垢效果和缓蚀效果的缓蚀阻垢剂组合物以及含有该缓蚀阻垢剂组合物的缓蚀阻垢剂。本发明的另一个目的在于将本发明所述的缓蚀阻垢剂应用于处理pH值为7以下的弱酸性水体。本领域技术人员公知的是，在弱碱性条件下更易于无机锌盐形成沉积膜以防止腐蚀，而且，将循环水的PH值调成碱性，也可以降低循环水本身对设备的腐蚀，因此，CN101805067A公开的无磷绿色复合缓蚀阻垢剂处理的是pH值为8左右的水，目的是提高缓蚀阻垢剂的缓蚀性能，而ECH缓蚀增效剂(具有特定配比的硝酸镧和葡萄糖酸钠的混合物)的加入也是为了进一步提高其缓蚀性能。但是，在弱碱性条件下却更易于碳酸钙的结晶，因此，所述无磷复合缓蚀阻垢剂的阻垢效果可能不太理想。且，所述无磷绿色复合缓蚀阻垢剂只使用于处理碱性水质而不适用于处理酸性水质。本发明提供了一种缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述缓蚀阻垢剂组合物含有水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物，所述水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物的重量比为0.005-0. 2 0.05-1 0.1-0.75 I ;所述聚合物选自水解聚马来酸酐、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸和聚丙烯酸系聚合物中的一种或多种；所述聚丙烯酸系聚合物含有式(I)所示的结构单元，
权利要求
1.一种缓蚀阻垢剂组合物，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂组合物含有水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物，所述水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物的重量比为0.005-0. 2 0.05-1 0.1-0.75 I ;所述聚合物选自水解聚马来酸酐、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸和聚丙烯酸系聚合物中的一种或多种；所述聚丙烯酸系聚合物含有式(I)所示的结构单元，
2.根据权利要求I所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物的重量比为0.03-0. I 0. 25-0. 75 0. 2-0. 5 I。
3.根据权利要求I或2所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述水溶性氧化性无机金属盐选自铬酸盐、重铬酸盐、锰酸盐、高锰酸盐、稀土金属的硫酸盐、稀土金属的盐酸盐和稀土金属的硝酸盐中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述水溶性氧化性无机金属盐为选自铬酸盐、重铬酸盐、锰酸盐和高锰酸盐中的至少一种盐与选自稀土金属的硫酸盐、稀土金属的盐酸盐和稀土金属的硝酸盐中的至少一种盐的混合物；选自铬酸盐、重铬酸盐、锰酸盐和高锰酸盐中的至少一种的盐与选自稀土金属的硫酸盐、稀土金属的盐酸盐和稀土金属的硝酸盐中的至少一种的盐的重量比为I : 0.5-1。
5.根据权利要求3所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述铬酸盐为铬酸的钾盐或钠盐，所述重铬酸盐为重铬酸的钾盐或钠盐，所述高锰酸盐为高锰酸的钾盐或钠盐，所述稀土金属选自钪、乾、镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕中的一种或多种。
6.根据权利要求I或2所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述水溶性无机锌盐选自硫酸锌、氯化锌和硝酸锌中的一种或多种。
7.根据权利要求I或2所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述膦化合物含有选自氨基、羟基和羧基中的至少一种的官能团。
8.根据权利要求7所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述膦化合物选自羟基乙叉二膦酸、2-羟基膦基乙酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、双1，6_亚己基三胺五甲叉膦酸及它们的钾盐、钠盐、铵盐和铝盐以及多元醇磷酸酯和聚醚醇胺磷酸酯中的一种或多种。
9.根据权利要求I所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述缓蚀阻垢剂组合物还含有无机磷化合物，所述无机磷化合物与聚合物的重量比为0. 1-0. 75 I。
10.根据权利要求9所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述无机磷化合物选自磷酸及其钾盐、钠盐、铵盐和铝盐中的一种或多种。
11.根据权利要求10所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述无机磷化合物选自磷酸、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢铝、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠中的一种或多种。
12.根据权利要求I所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述聚丙烯酸系聚合物还含有式(II)所示的结构单元和/或式(III)所示的结构单元，
13.根据权利要求12所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述聚丙烯酸系聚合物的重均分子量为500-1000000，且所述式(II)和/或式(III)所示的结构单元和式(I )所示的结构单元的重量比为0.15-1 1，式(II)和式(III)所示的结构单元的重量比为0.1-2 I。
14.根据权利要求I或12所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述聚丙烯酸系聚合物还含有式(IV )所示的结构单元，
15.根据权利要求14所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述聚丙烯酸系聚合物的重均分子量为1000-10000,且所述式(IV)所示的结构单元和式(I )所示的结构单元的重量比为 0. 05-0. 8:1。
16.根据权利要求14所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述聚丙烯酸系聚合物还含有S(V)所示的结构单元，
17.根据权利要求16所述的缓蚀阻垢剂组合物，其中，所述聚丙烯酸系聚合物的重均分子量为2000-10000，且所述式(V)所示的结构单元、式(IV)所示的结构单元和式(I )所示的结构单元的重量比为0. 1-0. 6 0. 1-0. 5 I。
18.一种缓蚀阻垢剂，所述缓蚀阻垢剂含有缓蚀阻垢剂组合物和水，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂组合物为权利要求1-17中任意一项所述的缓蚀阻垢剂组合物。
19.根据权利要求18所述的缓蚀阻垢剂，其中，所述缓蚀阻垢剂组合物的含量为10-90重量％。
20.根据权利要求18所述的缓蚀阻垢剂，其中，所述缓蚀阻垢剂中还含有铜缓蚀剂；所述铜缓蚀剂选自苯骈三氮唑、甲基苯骈三氮唑和巯基苯骈噻唑中的一种或多种。
21.根据权利要求20所述的缓蚀阻垢剂，其中，所述铜缓蚀剂的含量为0.2-2重量％。
22.权利要求18-21中任意一项所述的缓蚀阻垢剂在用于处理pH值为7以下的弱酸性水体中的应用。
全文摘要
本发明提供了一种缓蚀阻垢剂组合物和缓蚀阻垢剂及其应用，其中，所述缓蚀阻垢剂组合物含有水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物，所述水溶性氧化性无机金属盐、水溶性无机锌盐、膦化合物和聚合物的重量比为0.005-0.2∶0.05-1∶0.1-0.75∶1；所述聚合物选自水解聚马来酸酐、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸和聚丙烯酸系聚合物中的一种或多种。本发明提供的缓蚀阻垢剂组合物以及缓蚀阻垢剂能够兼具很好的缓蚀性能和阻垢性能。
文档编号C02F5/14GK102786158SQ201110132299
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者余正齐, 李亚红, 李本高 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院