[发明专利]荧光单体及含有其的用于工业用水系统的标记处理聚合物

说明书

发明背景

本发明大体涉及荧光单体。在另一方面，本发明涉及含有这些荧光单体的标记处理聚合物。在另外的方面，本发明涉及其中含有荧光单体的标记处理聚合物在工业用水系统中的用途。

在许多采用聚合物作为水处理剂的工业用水系统中，可能期望标记或标识这样的聚合物以有助于对其进行监测。术语“监测”在本文中意指用于确定聚合物的位置或路径的任何类型的示踪或追踪，以及在任何给定位置的聚合物的浓度或量的任何类型的测定，包括单次或间歇或连续的监测。例如，可能期望监测水系统中的水处理聚合物，或在处置之前监测可能存在于废液中的聚合物，或监测在用于井下油井应用的流体中使用的聚合物，或监测在用于洗涤制成品的流体中可能存在的聚合物。

如从聚合物监测的可能应用的上述清单看出，这样的监测的目的可以是示踪或追踪或测定聚合物自身的含量，或示踪或追踪或测定与聚合物相关的某些物质的含量，或测定聚合物或与聚合物相关的物质的某些性质，例如其可浸出性。

存在许多工业用水系统。由于水资源变得有限且需要有效利用水，因此已经采用各种方法来减少所有工业用水系统中使用的水的量。当用于减少水的量的方法付诸实践时，可能发生不利事件。这些不利事件由于系统中的水的品质逐步恶化而发生。这些不利事件可以包括结垢的形成。

为防止不利事件或将不利事件减至最少，已使用各种类型的用于处理水系统的处理剂。已发现有机物质(包括特定类型的处理聚合物)，对防止结垢的形成有效。这些特定类型的处理聚合物为工业用水处理领域的普通技术人员所知，并且单独地或作为许多可能组分中的一种被广泛用于阻垢产品中。

当处理聚合物用于防止结垢的形成时，水系统中的处理聚合物的浓度是使得该处理聚合物以良好的效率实现期望的功能的重要因素。例如，添加至冷却水系统中的处理聚合物可以通过许多原因被消耗。随着消耗，溶解在冷却水中的处理聚合物的量不保持与添加至冷却水中的量相同。因此，对于工业用水系统的最佳操作而言重要的是，知道实用的方法以测定工业用水系统的水中的处理聚合物的浓度。

在一般实践中，可以使用各种分析方法来测量添加至工业用水系统中的水中的处理聚合物的量。在本领域中已知的是使用如在通过引用特此并入的美国专利4,783,314、4,992,380及5,171,450中描述的惰性荧光示踪剂或质量平衡测量方法来进行此分析。

在惰性荧光示踪剂方法中，将惰性荧光示踪剂添加至工业用水系统中，其中添加的惰性荧光示踪剂的量与添加的处理聚合物的量成比例。通过使用荧光计测量惰性荧光示踪剂的荧光信号，惰性荧光示踪剂的量可以通过使用校准曲线将检测的荧光信号的量与存在的惰性荧光示踪剂的量相关联来确定。由于将惰性荧光示踪剂和处理聚合物以已知的比例添加至工业用水系统中，故通过得知存在的惰性荧光示踪剂的量也意指存在的处理聚合物的量是已知的。

惰性荧光示踪剂方法可以在线并且实时地进行，以便可以立即对添加至系统中的处理聚合物的量进行任何改变。作为对使用惰性示踪剂系统的补充，已发现如果用荧光单体标记，可以监测被用作工业用水系统中的阻垢剂的组分的处理聚合物。被包含到标记处理聚合物中的荧光单体的量必须是足够的以便可以充分测量标记处理聚合物的荧光；然而，该量一定不能如此多以致作为水处理剂的标记处理聚合物的性能降低。由于标记处理聚合物自身的浓度可以使用荧光计测定，因此现在直接测量标记处理聚合物的消耗是可能的。重要的是能够直接测量消耗，因为处理聚合物的消耗通常指示正在发生非期望事件，例如结垢。因此，由于能够测量标记处理聚合物的消耗，可以实现对冷却系统中的结垢活动的在线、实时、原位的测量。