专利名称：一种水质稳定剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种水质稳定剂及其制备方法，属于水质稳定剂的技术领域。
背景技术：
在石油化工领域，生产设备多种多样，循环水也广泛应用于生产中，水体对生产设备的腐蚀、结垢在所难免。如果将水体对设备的腐蚀进行有效控制能够延长设备的使用寿命，降低生产成本。水质稳定剂是为防止冷却水对设备的腐蚀和结垢而加入循环冷却水中的化学药剂。可广泛应用于石油开采加工、化工、冶金等领域。
中国专利文献CN1463935A (02113837. O)公开了环保型水质稳定剂；由阻垢剂、缓蚀剂、助剂等复合组成，具有高效、低毒、并对环境友好的特点；本水处理剂运用于水系统中缓蚀和阻垢分散作用，能够在高硬度、高PH值、高浓缩倍数的条件下稳定运行。但该环保型水质稳定剂在不同条件使用时还得添加不同的辅助剂，在水处理剂中有铜缓蚀剂时， 需要加入至少一种有机溶剂来解决铜缓蚀剂与其他水处理剂单体不相溶的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种水质稳定剂及其制备方法。
本发明的技术方案如下
一种水质稳定剂，原料重量份组成如下
聚天门冬氨酸(PASP)4-8份聚环氧琥珀酸(PESA)3 9份聚丙烯酸(PAA)10-15 份羟基乙叉二膦酸(HEDP)8-12 份氨基二甲叉膦酸(ATMP)I5 20份水解聚马来酸酐(HPMA)5-10 份葡萄糖酸钠(SG)6-9份 苯骈三氮卩坐(BTA)0.5 1.5份水17-48.5 份
根据本发明，优选的，所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为5000(Γ70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为40(Γ2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为200(Γ4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为40(Γ800。
根据本发明，优选的，所述的水质稳定剂原料重量份组成如下
聚天门冬氨酸(PASP)5~7份聚环氧琥珀酸(PESA)4 8份
聚丙烯酸(PAA)12-14份羟基乙叉二膦酸(HEDP)9-11份氨基三甲叉膦酸(ATMP)16 18份水解聚马来酸酐(HPMA)6~9份葡萄糖酸钠(SG)7 8份苯骈三氮唑(BTA)0.5~1份水25-40份。
根据本发明，更优选的，所述的水质稳定剂原料重量份组成如下
聚天门冬氨酸(PASP)6份聚环氧玻珀酸(PESA)5份聚丙烯酸(PAA)13份羟基乙叉二膦酸(HEDP)10份氨基三甲叉膦酸(ATMP)17份水解聚马来酸酐(HPMA)7份葡萄糖酸钠(SG)8份苯骈三氮唑(BTA)I份水33份。
本发明中聚丙烯酸能与金属离子、钙、镁等形成稳定的化合物，对水中碳酸钙和氢氧化钙等有优良的分解作用。羟基乙叉二膦酸能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，尤其是能与钙离子形成六圆环螯合物，能溶解金属表面的氧化物，在高PH值下仍很稳定，不易水解。氨基三甲叉膦酸能阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成， 起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。本发明水质稳定剂各组分之间协同作用，能有效控制水体对碳钢、不锈钢、铜和铜合金的腐蚀，缓蚀和阻垢效果显著。
本发明水质稳定剂的制备方法，包括步骤如下
(I)向反应釜中加入水、水解聚马来酸酐和氨基三甲叉膦酸，并不断搅拌，加入苯骈三氮唑并搅拌至溶解；
(2)再依次加入聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠，搅拌均匀，即得本发明水质稳定剂。
本发明水质稳定剂使用时，每吨补充水加入水质稳定剂3(T50g，即加入后水质稳定剂浓度为3(T50ppm，连续或冲击式加入。
补充水是指生产系统(如管道)中的水不可避免的产生损耗，向生产系统中及时加入补充水使得水物料保持平衡。
本发明有如下有益效果和技术特点
1、本发明的水质稳定剂应用范围广泛，pH适用范围宽，特别适用于中钙和高钙硬度的循环水系统，也可用于低压锅炉(小于8kg压力)的水处理。
2、水质稳定剂各组分之间协同作用，能有效控制水体对碳钢、不锈钢、铜和铜合金的腐蚀，缓蚀效果显著，同时对碳酸钙垢、分散磺酸盐垢、硫酸盐垢或硅酸盐垢具有显著阻垢效果。3、水质稳定剂无毒、无污染，通常条件下可使碳钢腐蚀率≤0. 075mm/a,使铜、铜合 金或不锈钢的腐蚀率≤ 0. 005mm/a,阻垢率≥90%。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中所用原料均为常规市购产品。其中聚天门冬氨酸，山东邦迪化学制品股份有限公司有售；聚环氧琥珀酸，山东 省泰和水处理有限公司有售；聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸和水解聚马来酸 酐，山东省桓台县金龙化工有限公司有售；葡萄糖酸钠，吴江市丰昌化工有限公司有售；苯 骈三氮唑镇江博汉化工科技有限公司有售。实施例1 :一种水质稳定剂，原料重量份组成如下
聚天门冬氨酸(PASP)4份
聚环氧琥珀酸(PESA)3份
聚丙烯酸(PAA)10份
羟基乙叉二膦酸(HEDP)8份
氨基三甲叉膦酸(ATMP)15份
水解聚马来酸酐(HPMA)5份
葡萄糖酸钠(SG)6份
苯骈三氮唑(BTA)0.5份
水17份所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为50000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子 量为400，所述的聚丙烯酸的重均分子量为2000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为 400 ；制备步骤如下(1)向反应釜中加入水、水解聚马来酸酐和氨基三甲叉膦酸，并不断搅拌，加入苯 骈三氮唑并搅拌至溶解；(2)再依次加入聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸和葡萄 糖酸钠，搅拌均匀，即得本发明水质稳定剂。本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂50g， 即加入后水质稳定剂浓度为50ppm。实施例2 一种水质稳定剂，原料重量份组成如下聚天门冬氨酸(PASP)8份聚环氧琥珀酸(PESA)9份聚丙烯酸(PAA)15份羟基乙叉二膦酸(HEDP)12份氨基三甲叉膦酸(ATMP)20份水解聚马来酸酐(HPMA)10份葡萄糖酸钠(SG)9份苯骈三氮唑(BTA)1.5份水48.5 份
所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为 800。
制备方法同实施例1。
本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂30g， 即加入后水质稳定剂浓度为30ppm。
实施例3:
一种水质稳定剂，原料重量份组成如下
聚天门冬氨酸(PASP)6份聚环氧琥珀酸(PESA)5份聚丙烯酸(PAA)13份羟基乙叉一.膦酸(HEDP)10份M基二甲叉膦酸(ATMP)17份水解聚马来酸酐(HPMA)7份葡萄糖酸钠(SG)8份苯軿二氮唑(BTA)I份水33份
所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为60000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为1000，所述的聚丙烯酸的重均分子量为3000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为 500 ；
制备方法同实施例1。
本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂40g， 即加入后水质稳定剂浓度为40ppm。
实施例4
一种水质稳定剂，原料重量份组成如下
聚天门冬氨酸(PASP)5份
聚环氧玻珀酸(PESA) 聚丙烯酸(PAA)4份 12份 9份 16份 6份 7份 0.5份 25份羟基乙叉二膦酸(HEDP)氨基二甲叉膦酸(ATMP) 水解聚马来酸酐(HPMA) 葡萄糖酸钠(SG)苯骈三氮唑(BTA)水
所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为55000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为1500，所述的聚丙烯酸的重均分子量为3500，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为 600 ；
制备方法同实施例1。
本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂35g， 即加入后水质稳定剂浓度为35ppm。
实施例5
一种水质稳定剂，原料重量份组成如下
所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为 800。
制备方法同实施例1。
本实施例制备的水质稳定剂使用时，每吨补充水连续式加入上述水质稳定剂45g， 即加入后水质稳定剂浓度为45ppm。
应用效果试验
将实施例Γ5制备的水质稳定剂在密闭的循环水系统中，其钙离子浓度为250mg/ L，pH7. 5，以碳钢腐蚀率、铜合金的腐蚀率和阻垢率(主要以碳酸钙为标准)为指标，进行试验。试验结果如表I所示
表1:聚天门冬氨酸(PASP) 聚环氧琥珀酸(P`ESA)聚丙烯酸(PAA)羟基乙叉二膦酸(HEDP)7份 8份 14份 11份 18份 9份 8份 I份 40份氨基三甲叉膦酸(ATMP) 水解聚马来酸酐(HPMA) 葡萄糖酸钠(SG)苯骈三氮唑(BTA)水
权利要求
1.一种水质稳定剂，其特征在于，原料重量份组成如下 聚天门冬氨酸(PASP)4 8份 聚环氧琥珀酸(PESA)3-9份 聚丙烯酸(PAA)10-15份 羟基乙叉二膦酸(HEDP)8 12份 氨基三甲叉膦酸(ATMP)15 20份。 水解聚马来酸酐(HPMA)5 10份 葡萄糖酸钠(SG)6 9份 苯骈三氮唑(BTA)0.5-1.5份 水17-48.5 份
2.根据权利要求1所述的水质稳定剂，其特征在于，原料重量份组成如下 聚天门冬氨酸(PASP)5 7份 聚环氧琥珀酸(PESA)4-8份 聚丙烯酸(PAA)12-14份 羟基乙叉二膦酸(HEDP)9-11份 氨基二甲叉膦酸(ATMP)16 18份。 水解聚马来酸酐(HPMA)6-9份 葡萄糖酸钠(SG)7~8份 苯骈三氮唑(BTA)0.5-1份水25~40份
3.根据权利要求1所述的水质稳定剂，其特征在于，原料重量份组成如下 聚天门冬氨酸(PASP)6份 聚环氧琥珀酸(PESA)5份 聚丙烯酸(PAA)13份 羟基乙叉二膦酸(HEDP)10份 氨基二甲叉膦酸(ATMP)17份。 水解聚马来酸酐(HPMA)7份 葡萄糖酸钠(SG)8份 苯骈二氮唑(BTA)I份 水33份
4.根据权利要求1所述的水质稳定剂，其特征在于，所述的聚天门冬氨酸的重均分子量为50000 70000，所述的聚环氧琥珀酸的重均分子量为400 2600，所述的聚丙烯酸的重均分子量为2000 4000，所述的水解聚马来酸酐的重均分子量为400 800。
5.一种权利要求f 4任一项所述的水质稳定剂的制备方法，包括步骤如下 (I)向反应釜中加入水、水解聚马来酸酐和氨基三甲叉膦酸，并不断搅拌，加入苯骈三氮唑并搅拌至溶解；(2)再依次加入聚天门冬氨酸、聚环 氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸和葡萄糖酸钠，搅拌均匀，即得本发明水质稳定剂。
全文摘要
本发明涉及一种水质稳定剂及其制备方法，该水质稳定剂原料组成聚天门冬氨酸、聚环氧琥珀酸、聚丙烯酸、羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、水解聚马来酸酐、葡萄糖酸钠、苯骈三氮唑和水。本发明还涉及一种水质稳定剂的制备方法。本发明的水质稳定剂应用范围广发，pH适用范围宽，特别适用与中钙和高钙硬度的循环水系统，也可用于低压锅炉(小于8kg压力)的水处理；能有效控制水体对碳钢、不锈钢、铜和铜合金的腐蚀，缓蚀效果显著，同时对分散磺酸盐垢、硫酸盐垢或硅酸盐垢具有显著效果；无毒、无污染，通常条件下可使碳钢腐蚀率≤0.075mm/a，使铜、铜合金或不锈钢的腐蚀率≤0.005mm/a，阻垢率≥90%。
文档编号C02F5/14GK103030217SQ201210572489
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者郭树杰, 郭宁 申请人:潍坊华强耐火材料有限公司