一種適應“三高”水質的低磷環保阻垢劑及制備制造技術

本發明專利技術提供一種適應“三高”水質的低磷環保阻垢劑及制備，以重量份比配制原料：１、多氨基多醚基亞甲基膦酸（ＰＡＰＥＭＰ）１．０－２．５份；２、聚環氧琥珀酸（ＰＥＳＡ）１．５－３．０份；３、丙烯酸－丙烯酸羥丙脂－ＡＭＰＳ三元共聚物１．５－２．５份；４、液堿１．５－２．５份；５、水解聚馬來酸酐（ＨＰＭＡ）０．５－１．０份；６、其余為水；合成時依次將原料１、２、３泵入反應釜中，不間斷攪拌；將４加入５、６中再泵入反應釜中，持續攪拌３５－４５分鐘，出料即得產品。該劑對碳酸鹽、磷酸鹽有良能好的阻垢效果，阻垢時間可達１００小時。該劑適用于高硬度、高堿度、高礦化度的循環冷卻水系統和油田水處理，使原濃縮倍數由３倍提高到５－６倍，每年可節約新水１０％－３０％，同時該劑的污水磷含量為１．５－３ｐｐｍ，符合國家的磷排放標準。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及水處理阻垢劑，尤其是環保低磷的制劑，特指一種適應“三高”水質的 低磷環保阻垢劑及制備。
技術介紹
目前針對西部地區的“三高”水質的處理，一般通用的阻垢劑均為有機磷的產品， 其主因是阻垢效果尚可，但因磷排放不達國標，故眾多生產企業被該棘手的問題所困擾；另 即使有低磷阻垢劑的產品，由于阻垢性能較弱，也無法適應“三高”水質的處置，因此研制與 開發低磷及無磷、環境友好型的、效果優異的綠色阻垢劑已成為該領域的攻關的方向。檢索文獻披露①《工業水處理》2004. 4 (8)刊登的上海石化股份有限公司腈綸事 業部陶曉娟《應用大分子有機磷酸提高濃縮倍數初探》的文章，對大分子有機磷酸PAPEMP 的阻垢、緩蝕性能進行了研究；試驗表明PAPEMP在同類阻垢劑中具有較好的阻垢、緩蝕性 能，鈣離子容忍度大大提高。②《工業水處理》2004. 24 (4)刊登南京理工大學工業化學研 究所張曙光等人《極限碳酸鹽硬度法評定阻垢劑的阻垢性能》的文章，著重介紹了極限碳酸 鹽硬度法及其在阻垢劑評價篩選中的應用，并對PAPEMP，HPMA (水溶出).HPMA(油溶出)， T-225，HEDP，PBTCA，HPAA等阻垢劑的阻垢性能進行了評定。由實驗的結果來看.極限碳酸 鹽硬度法簡便、快捷、重現性好，可信度高。③《工業水處理》2002. 22(1)刊登的上海石化科 技開發公司的何高榮等人《PAPEMP與西部冷卻水處理》的文章，報道了上海石化研制和生產 的多氨基多醚基亞甲基膦酸(PAPEMP)的一系列優良特性.研究表明，該藥劑具有很高的鈣 容忍度，對碳酸鈣、硫酸鈣、硅酸鹽有很強的阻垢能力，能很好地穩定鐵、鋅、錳的氧化物。④ 《凈水技術》2001. 20 (02)刊登上海石化科技開發公司的何高榮等人《含醚膦酸PAPEMP復配 水處理劑SPC-680研究》的文章以含醚有機膦酸(PAPEMP)為主要成分的新型高效水處理劑 SPC-680可使循環冷卻水在高濃縮倍數下運行，同時進一步提高緩蝕及阻垢性能，有利于減 少排污，滿足公眾對節水及環境污染保護的要求。⑤專利號200410065432. 7 “低膦復合緩 蝕阻垢劑”公開了一種低磷阻垢劑的制法，該阻垢劑含有膦羧酸、膦酰基羧酸共聚物、PESA、 分散劑等，主要適用于中、低硬度水質。⑥專利號200610117070. 0“一種用于處理循環冷卻 水的低磷環保型復合緩蝕阻垢劑及使用方法”該復合緩蝕阻垢劑由聚環氧琥珀酸鈉、聚天 冬氨酸鈉、聚馬來酸、有機膦酸、咪唑啉型緩蝕劑、葡萄糖酸鈉、鋅鹽等阻垢分散劑和緩蝕劑 復配而成。⑦專利號200610026452. 2 “一種用于循環冷卻水處理的綠色環保型復合緩蝕 阻垢劑”由聚環氧琥珀酸鈉、聚天冬氨酸鈉、水解聚馬來酸酐、葡萄糖酸鈉、鋅鹽等阻垢分散 劑復配而成。從以上檢索得知，已有技術未覆蓋本
技術實現思路
。本專利技術構思正是利用第四代 有機膦PAPEMP的高阻垢性能，融合了無磷阻垢劑PESA的優點，并配合丙烯酸-丙烯酸羥丙 脂-AMPS新型的磺酸鹽三元聚合物，復合其它輔劑，生產出一種既有很強的阻垢性能，又可 整體降低了磷含量的環保型低磷阻垢劑。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種適應“三高”水質的低磷環保阻垢劑及制備，采用的配 方協調增效，特別選用的PAPEMP和阻垢劑PESA，使產品具有高的螯合分散性能和高的鈣容 忍度及優異的阻垢性能，提高了水運行濃縮倍數，降低了污水磷排放的標準，實現了既增產 又增效，處置“三高”水質的技術效果。本專利技術的目的是這樣實現的一種適應“三高”水質的低磷環保阻垢劑及制備，步 驟一，原料以重量份比配制；步驟二，經制備可得產品；(1)多氨基多醚基亞甲基膦酸(PAPEMP) 1. 0-2. 5份；(2)聚環氧琥珀酸(PESA) 1. 5-3. 0 份；(3)丙烯酸-丙烯酸羥丙脂-AMPS三元共聚物1. 5-2. 5份；(4)液堿 1. 5-2. 5 份；(5)水解聚馬來酸酐(HPMA) 0. 5-1. 0份；(6)其余為水；其優佳的配制(1) PAPEMP2. 2份；⑵PESA 2. 5份；(3)丙烯酸-丙烯酸羥丙 脂-AMPS三元共聚物1. 8份；(4)液堿2. 1份；(5)HPMA0. 8份；(6)其余為水；經制備采用泵依次將原料(1)、(2)、(3)泵入反應釜中，不間斷攪拌，將(4)加入 (5)、(6)中攪拌均勻后泵入反應釜中，持續攪拌35-45分鐘，出料即得環保阻垢劑。所述的阻垢劑及制備，該劑適用于高硬度、高堿度、高礦化度的循環冷卻水和油田 水處理，使原濃縮倍數由2-3倍提高到5-6倍，每年節約新水10% -30%。所述的阻垢劑及制備，該劑的污水磷含量為1. 5_3ppm，符合國家的磷排放標準。本專利技術選用PAPEMP第四代水處理藥劑產品，具有很高的螯合分散性能和很高的 鈣容忍度，通過螯合作用與水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等離子形成水溶性的絡合物，阻 止鈣垢、鎂垢、鐵垢等的形成，其分子結構中離子性基團，提高了結垢物質微粒表面的電荷 密度，使成垢微粒間的排斥力增大，降低了微粒的結晶速度，使晶體結構畸變而失去形成垢 鍵的作用，使結垢物質保持分子級分散狀態，阻止了水垢和污垢的形成。本專利技術選用PESA是一種無磷非氮的“綠色”環保型多元阻垢緩蝕劑，對水中的碳 酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鈣和硅垢有良好的阻垢分散性能，與膦酸鹽復配具有良好的協 同增效作用，同時具有一定的緩蝕作用和生物降解性能，是一種多元阻垢劑，在冷卻水系統 的處置應用中，可實現高濃縮倍數的運行。本專利技術選用丙烯酸-丙烯酸羥丙脂-AMPS三元共聚物為新型的磺酸鹽共聚物，含 有羧酸基、羧基、磺酸基等多種有效基團。對鈣具高容忍度，故具優異的阻磷酸鈣和有機膦 酸鈣垢的性能和優異的耐高溫抗氧化性能及對鐵、鋅金屬氧化物及泥沙無機物具高效分散 性能；同時還有較好的“閾值”效應和協同效應。本專利技術選用水解聚馬來酸酐(HPMA)系有機脂肪酸聚合物，一般分子量為 400-800，易溶于水，化學穩定性和熱穩定性高，在高溫< 350°C和高pH下也有明顯的溶限 效應，對碳酸鹽、磷酸鹽有良能好的阻垢效果，阻垢時間可達100小時。本專利技術選用的多氨基多醚基亞甲基膦酸(PAPEMP)、聚環氧琥珀酸(PESA)、丙烯 酸-丙烯酸羥丙脂-AMPS三元共聚物，水解聚馬來酸酐(HPMA)均為本企業的自制產品。本專利技術選用液堿為市售工業液堿，使產品呈中性，使用安全系數高。本專利技術產品與市售的有機膦阻垢劑以及無磷阻垢劑阻碳酸鈣垢性能對比實驗如 下實驗水質PH :8. 1，堿度141.48mg/L，鈣149. 91mg/L,總硬度:228mg/L,自然濃縮三 倍，實驗溫度60°C。 從上述實驗結果可以看出，本專利技術產品阻垢性能在投加濃度在50mg/L時，阻垢率 大于99%，均優于對比產品。本專利技術以精選第四代有機磷PAPEMP的高阻垢性能，融合無磷阻垢劑PESA的優點為 先導，復合出一種既有很強的阻垢性能，又能整體降低磷含量的環保型的阻垢劑；實驗達到 了設計效果。該產品低磷環保，還具有減少了由于富磷化造成對水質菌藻的危害，彰顯技術進止少ο具體實施例方式實施例1原料按重量份數比配制1、PAPEMP2. 0份，2、PE本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適應“三高”水質的低磷環保阻垢劑及制備，其特征在于：步驟一，原料以重量份比配制；步驟二，經制備可得產品；（１）多氨基多醚基亞甲基膦酸（ＰＡＰＥＭＰ）１．０－２．５份；（２）聚環氧琥珀酸（ＰＥＳＡ）１．５－３．０份；（３）丙烯酸－丙烯酸羥丙脂－ＡＭＰＳ三元共聚物１．５－２．５份；（４）液堿１．５－２．５份；（５）水解聚馬來酸酐（ＨＰＭＡ）０．５－１．０份；（６）其余為水；其優佳的配制：（１）ＰＡＰＥＭＰ２．２份；（２）ＰＥＳＡ－２．５份；（３）丙烯酸－丙烯酸羥丙脂－ＡＭＰＳ三元共聚物１．８份；（４）液堿２．１份；（５）ＨＰＭＡ０．８份；（６）其余為水；經制備：采用泵依次將原料（１）、（２）、（３）泵入反應釜中，不間斷攪拌，將（４）加入（５）、（６）中攪拌均勻后泵入反應釜中，持續攪拌３５－４５分鐘，出料即得環保阻垢劑。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉俊東，劉廣軍，馬金紅，
申請(專利權)人：烏魯木齊市科發展精細化工有限公司，
類型：發明
國別省市：65[中國|新疆]