[发明专利]一种水质稳定剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水质稳定剂的制备方法。该方法所制备的水质稳定剂主要由聚羧酸、有机膦酸化合物、膦羧酸化合物、磺酸盐化合物及锌盐等复配而成，具有高效、低毒和耐存放的特点，复配方式及使用方式简单实用，适用于石油化工企业循环冷却水系统的防腐蚀及防结垢，碳钢腐蚀率可达0.010mm/a，阻垢率可达95.30%。

背景技术

冷却水在循环过程中，经过换热设备后温度升高的水由冷却塔将水温降低下来。循环水通过冷却塔过程中，有一部分水会被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也会不断浓缩增大，使得循环水系统容易产生严重的沉积物附着，滋生大量微生物，造成设备腐蚀，严重时可造成设备穿孔。特别是随着水中结垢离子的增加，冷却水中的盐类超过其饱和溶解度而结晶析出在换热器表面，产生结垢现象。轻者影响换热效果增加能耗，严重时会堵塞管道形成事故。因此在循环冷却水系统中，必须要加入水质稳定剂来防止水垢的形成及腐蚀的发生。

在石化工业循环冷却水系统中，由于工艺流程复杂，冷却水接触的各工艺过程物料复杂多变，换热器运行温度范围较广，所以传统的对一种水质进行针对性很强的水质稳定剂配置的做法已不合适。

发明内容

本发明的目的在于制备一种适用性较广，低磷、低锌、环境友好、稳定性强的水质稳定剂。

本发明提供的水质稳定剂包括聚羧酸及其盐类、有机膦酸化合物、膦羧酸化合物、磺酸盐化合物及锌盐，其重量百分比含量为：聚羧酸及其盐类5～30%，有机膦酸化合物2～25%，膦羧酸化合物1～30%，磺酸盐化合物5～30%，锌盐1～10%，其余是水。

本发明所述的聚羧酸及其盐类为聚丙烯酸、水解聚马来酸酐、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物、聚环氧琥珀酸中的一种或多种及其钾盐、钠盐和铵盐。

本发明所述的有机膦酸化合物为乙二胺四亚甲基膦酸、己二胺四亚甲基膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、羟基亚乙基二膦酸、二乙烯三胺五亚甲基膦酸中的一种或多种及其钾盐、钠盐和铵盐。

本发明所述的膦羧酸化合物为2-膦酸丁烷-1，2，4三羧酸、二羟基膦酸基乙酸、膦酰基羧酸共聚物等中的一种或多种及其钾盐、钠盐和铵盐。

本发明所述的磺酸盐化合物为羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物、烯酸-丙烯酸酯-膦酸-磺酸盐四元共聚物，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物。

本发明所述的锌盐包括硫酸锌或氯化锌。

本发明所述的水质稳定剂在循环冷却水中的投放浓度为15～70mg/l。

本发明所述的水质稳定剂优点在于：⑴组合配方中不含无机磷化合物，不产生磷酸钙沉淀；⑵组合配方适用的pH值在6.5～9.5之间，只要不是换热器大规模泄漏，阻垢缓蚀效果能保持稳定，所以在使用前基本不需要对循环冷却水进行pH值调节；⑶组合配方适用的温度范围在10℃～80℃之间；⑷组合配方中膦及锌含量较低，属于环境友好类药剂；⑸组合配方稳定性强，阴凉处存放时间在2年以上;(6) 碳钢腐蚀率可达0.010mm/a，阻垢率可达95.30%。

具体实施方式

实施例1

挂片为碳钢材质（下同）

水质稳定剂的制备：马来酸-丙烯酸共聚物15%，羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物25%，2-膦酸丁烷-1，2，4三羧酸30%，硫酸锌8%，水22%，混合后搅拌均匀。

以20mg/l的浓度投放于某化工厂工业循环水中，水质pH9.01，总硬度（以CaCO₃计，下同）653.4，温度60℃左右，运行30天后，挂片腐蚀率0.108mm/a，阻垢率90.50%。

实施例2

水质稳定剂的制备：马来酸-丙烯酸共聚物15%，乙二胺四亚甲基膦酸25%，羧酸盐-磺酸盐-非离子三元共聚物30%，硫酸锌8%，水22%，混合后搅拌均匀。

以40mg/l的浓度投放于某化工厂工业循环水中，水质pH9.01，总硬度653.4，温度60℃左右，运行30天后，挂片腐蚀率0.034mm/a，阻垢率94.19%。

实施例3

    水质稳定剂的制备：丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物20%，二乙烯三胺五亚甲基膦酸25%，丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物5%，硫酸锌10%，水40%，混合后搅拌均匀。

以60mg/l的浓度投放于某化工厂工业循环水中，水质pH8.35，总硬度456.0，温度80℃左右，运行30天后，挂片腐蚀率0.048mm/a，阻垢率93.50%。

实施例4