一种新型无磷灰水分散剂的制备方法与流程

本发明涉及无磷灰水分散剂，具体为一种新型无磷灰水分散剂的制备方法。

背景技术：

1、煤制油煤气化循环水系统随着气化炉长时间运行，系统内钙、镁离子不断积聚，且该循环水系统具有高温、高压、高浊度的特点，所以造成了气化装置合成气洗涤系统、激冷水处理系统及黑水处理系统设备管道结垢频繁，气化炉运行周期短，检维修频繁。为解决装置存在的上述问题，目前国内煤气化灰水系统都采用投加含磷阻垢分散剂的方法控制灰水系统结垢，保证煤气化系统的正常运行。

2、专利申请号为cn103086524a的中国专利公开了一种高效灰水分散剂，由40~60%丙烯酸-2-丙烯酷胺-2-甲基丙磺酸、15~35%2-磷酸基-1，2，4三酸丁烷、5~25%氨基三亚甲基腾酸、5~15%基亚乙基二腾酸和5~5%水解聚马来酸酥组成的组合物。本分散剂于40mpa、250c条件下性质稳定，在300c的高温时仍具有良好的分散能力，对水煤浆加压气化装置中的高碱、高硬、高ph值、高灰份及需要高浓缩倍数下的灰水有较好的分散作用，能有效延缓其结垢倾向，同时适用于电力、冶金和造纸等行业的循环冷却水系统。本发明在水系统的投加量视水质和工况而定，用量按低压灰水泵与高压灰水泵流量总和为50~80mg/1。由于其中添加了含磷的化学物质，导致该灰水分散剂使用过程中并不能降解成为对环境无害终产物，当大量含有这些有毒有害物质且磷含量丰富的废水被排放到外界环境中时，会对环境造成二次污染，增加自然水域的磷酸盐负荷，最终导致水体的富营养化，危害水生动物。

3、专利申请号为cn110818098a的中国专利公开了一种无磷灰水阻垢分散剂，按重量份数计，它包括水解聚马来酸10-20份、丙烯酸与2-丙烯酷胺-2-甲基丙磺酸共聚物10-20份、马来酸-丙烯酸甲脂聚合物10-20份、稳定增效剂5-10份、水25-40份。本发明化学性质稳定、耐高压、耐高温、易存储，分散性能好。但是在制备出的灰水分散剂中会存在部分的有害物质，从而造成污染。

4、为此，本发明提供了一种新型无磷灰水分散剂的制备方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，具体包括以下步骤：

3、s1、基于聚琥珀酰亚胺、naoh、水得到聚天冬氨酸；

4、s2、通过聚天冬氨酸以及基于混合液、l-丝氨酸、基磺酸、水和naoh，制备出改性缓蚀阻垢剂；

5、s3、将去离子水、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物、 来酸酐-磺化苯乙烯钠共聚物、聚环氧琥珀酸以及改性缓蚀阻垢剂进行搅拌混合，混合时间为1-2.5h，制备得无磷灰水分散剂。

6、优选的，所述步骤s3中原料的添加顺序为去离子水、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、来酸酐-磺化苯乙烯钠共聚物以及改性缓蚀阻垢剂。

7、优选的，所述步骤s3中各原料的重量百分比为：丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物10-30%、来酸酐-磺化苯乙烯钠共聚物5-25%、聚环氧琥珀酸5-20%、改性缓蚀阻垢剂20-50%，余量为水。

8、优选的，所述步骤s1中聚天冬氨酸制备具体如下：

9、s1.1、将一定量的聚琥珀酰亚胺与水进行混合，形成悬浮液；

10、s1.2、将naoh溶液缓慢地滴入悬浮液中，不断搅拌；

11、s1.3、反应结束时，通过添加盐酸对其ph值进行调节，致使ph为7；

12、s1.4、再加入乙醇，将得到的沉淀物过滤干燥，即为聚天冬氨酸。

13、优选的，所述步骤s1.2的搅拌条件为：温度40℃，搅拌时间为3h。

14、优选的，所述步骤s1.2内的naoh溶液的浓度为1ml/l。

15、优选的，所述步骤s2中改性缓蚀阻垢剂的制备步骤具体如下：

16、s2.1、将聚天冬氨酸溶于水中，然后将该悬浮液放入40℃的水浴锅中加热搅拌，得到悬浮液a；

17、s2.2、将l-丝氨酸和基磺酸溶于naoh溶液中，得到溶液b；

18、s2.3、用恒压滴液漏斗将溶液b缓慢加入到悬浮液a中；

19、s2.4、滴加完成后，在碱性条件下反应2h；

20、s2.5、反应结束后，对溶液ph进行调节，致使ph值为7，然后加入无水乙醇，充分搅拌，得到絮状物；

21、s2.6、对絮状物进行过滤，并通过恒温烘干，致使得到改性缓蚀阻垢剂。

22、优选的，所述步骤s2.2内的l-丝氨酸、基磺酸以及naoh溶液的质量比为2:1:10。

23、优选的，所述步骤s2.3内的溶液b完全滴加到悬浮液a中的时间小于1h。

24、有益效果

25、本发明提供了一种新型无磷灰水分散剂的制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

26、（1）、该新型无磷灰水分散剂的制备方法，通过来酸酐-磺化苯乙烯钠共聚物的添加，有效提高制备出的灰水分散剂的耐温性能；通过添加聚环氧琥珀酸，由于其本身兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好，是一种绿色水处理化学品，具有螯合作用和晶格畸变作用，可有效提高制备出的灰水分散剂的环保性能。

27、（2）、该新型无磷灰水分散剂的制备方法，通过对聚天冬氨酸进行改性，从而制备出改性缓蚀阻垢剂，使得在添加低浓度改性缓蚀阻垢剂时，其阻垢效果要明显优于聚天冬氨酸，从而使得改性缓蚀阻垢剂在实现低量高效阻垢的方面更有效果。

技术特征：

1.一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中原料的添加顺序为去离子水、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物、聚环氧琥珀酸、来酸酐-磺化苯乙烯钠共聚物以及改性缓蚀阻垢剂。

3.根据权利要求1所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中各原料的重量百分比为：丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸共聚物10-30%、来酸酐-磺化苯乙烯钠共聚物5-25%、聚环氧琥珀酸5-20%、改性缓蚀阻垢剂20-50%，余量为水。

4.根据权利要求1所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中聚天冬氨酸制备具体如下：

5.根据权利要求4所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s1.2的搅拌条件为：温度40℃，搅拌时间为3h。

6.根据权利要求4所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s1.2内的naoh溶液的浓度为1ml/l。

7.根据权利要求1所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中改性缓蚀阻垢剂的制备步骤具体如下：

8.根据权利要求7所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s2.2内的l-丝氨酸、基磺酸以及naoh溶液的质量比为2:1:10。

9.根据权利要求7所述的一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s2.3内的溶液b完全滴加到悬浮液a中的时间小于1h。

技术总结
本发明公开了一种新型无磷灰水分散剂的制备方法，具体包括以下步骤：S1、基于聚琥珀酰亚胺、NaOH、水得到聚天冬氨酸；本发明涉及无磷灰水分散剂技术领域。该新型无磷灰水分散剂的制备方法，通过对聚天冬氨酸进行改性，从而制备出改性缓蚀阻垢剂，使得在添加低浓度改性缓蚀阻垢剂时，其阻垢效果要明显优于聚天冬氨酸，从而使改性缓蚀阻垢剂在实现低量高效阻垢的方面更有效果；通过来酸酐‑磺化苯乙烯钠共聚物的添加，有效提高制备出的灰水分散剂的耐温性能；通过添加聚环氧琥珀酸，由于其本身兼具阻垢缓蚀双重功效，生物降解性能好，是一种绿色水处理化学品，具有螯合作用和晶格畸变作用，可有效提高制备出的灰水分散剂的环保性能。

技术研发人员：赵清顺,许天龙,田晓伟
受保护的技术使用者：河北中天兰清环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1