本发明涉及一种缓蚀剂，具体涉及一种用于海水淡化浓盐水工艺的环境友好型缓蚀剂，属于化工产品技术领域。
背景技术：
海水淡化是解决淡水资源缺乏问题的重要有效途径之一，海水淡化技术主要有反渗透、低温多效蒸馏、多级闪蒸、电渗析等，其中反渗透和低温多效蒸馏是海水淡化工程中应用最多的方法，我国采用反渗透海水淡化技术的占64.18%。而在反渗透法海水淡化过程中，由于海水中存在ca2＋、mg2＋、co32－、so42－、po43－、cl-等离子，随着浓缩倍数的增加，浓盐水中含有的大量的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、磷酸盐等使其具有很高的硬度，在浓盐水排放或者进行再利用的过程中很容易形成水垢而引起管道的垢下腐蚀等问题，同时，还因为氯离子含量极高，也会对管道产生严重的腐蚀现象。因此，在实际运行中，在浓盐水环境中保护金属设备的方法有多种，添加缓蚀剂是一种工艺简便、成本低廉、适用性强的措施。
就整个缓蚀剂领域而言，其发展速度非常快，已经形成了许多系列，如铬酸盐、锌盐、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、全有机膦系、钼酸盐、钨酸盐及有机羧酸、有机醛类、有机胺等系列缓蚀剂。但是由于浓盐水含盐量很高，腐蚀、结垢离子的质量分数高，所以这些缓蚀剂对浓盐水介质中金属的缓蚀效果不太理想。20世纪90年代，国外学者成功研制出一种性能优异的水溶性高分子材料—聚天冬氨酸，它具有良好的生物降解性能，因而被认为是较好的绿色水处理药剂和水处理剂的更新换代产品。但聚天冬氨酸在浓盐水中单独使用时，其缓蚀效果并不好。因此，寻找一种兼具缓蚀效果、成本低廉、对环境友好的海水缓蚀剂具有重要现实意义。
技术实现要素：
本发明考虑到针对海水淡化过程中浓盐水的腐蚀问题，提供高效环境友好型的海水淡化浓盐水用缓蚀剂，其可根据海水淡化浓盐水水质的不同在一定范围内进行调整，以达到理想的缓蚀效果。
为实现以上发明目的，本发明提供的技术方案为：
一种海水淡化浓盐水用缓蚀剂，其有效成分包括如下重量份的组分：n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠55~75份，聚丙烯酸钠10~15份，锌盐15~30份，由n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠、聚丙烯酸钠和锌盐混合均匀制成。
进一步地，本发明所述的海水淡化浓盐水用缓蚀剂中，所述n-月桂酰基-l-天冬氨酸通过如下反应式制备得到：
进一步地，本发明所述的海水淡化浓盐水用缓蚀剂，其特征在于：所述n-月桂酰基-l-天冬氨酸由以下步骤制备而成：
（1）制取天冬氨酸氢钠溶液：
将天冬氨酸溶于水中并在搅拌下滴加质量浓度为25~30%氢氧化钠溶液，使天冬氨酸转变为天冬氨酸氢钠溶液，控制反应温度为30～50℃；所述天冬氨酸与氢氧化钠的摩尔比为1：1.1~1:1.4；
（2）利用酰胺化反应生成n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液：
将上述步骤（1）所得产物天冬氨酸氢钠溶液中加入丙酮，在搅拌下缓慢滴加月桂酰氯，同时用15~30%氢氧化钠溶液调节ph为10.4～11.5，反应温度为30~40℃，反应时间为2～4小时，得到无色透明的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液；所述月桂酰氯与天冬氨酸氢钠的摩尔比为1:1.05～1:1.3；
（3）酸化、过滤、干燥：
将步骤（2）所得产物用盐酸调节ph至1~2，静置12小时后，过滤，得n-月桂酰基-l-天冬氨酸白色沉淀，用蒸馏水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得白色n-月桂酰基-l-天冬氨酸固体粉末。
优选地，本发明所述的海水淡化浓盐水用缓蚀剂中，所述n-月桂酰基-l-天冬氨酸的制备方法步骤（2）中月桂酰氯与天冬氨酸氢钠的摩尔比为1:1.1。
进一步地，本发明所述的海水淡化浓盐水用缓蚀剂中，所述聚丙烯酸钠分子量为2000~5000。
进一步地，本发明所述的海水淡化浓盐水用缓蚀剂中，所述锌盐为七水硫酸锌。
优选地，本发明所述的海水淡化浓盐水用缓蚀剂，包括如下重量份的组分：n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠68份，聚丙烯酸钠12份，硫酸锌20份。
进步一地，当用于海水淡化浓盐水时，缓蚀剂用量范围为100~200mg/l。
本发明与现有技术相比，具有以下优良效果：
1、本发明是一种高效、环保型的三元复合海水淡化浓盐水用缓蚀剂，在海水淡化高硬度、高氯离子浓度、强腐蚀性水质中具有优异的缓蚀性能，本发明能在海水淡化浓盐水含盐量高，腐蚀、结垢离子的质量分数高的情况下，对a3碳钢的腐蚀有较好的抑制作用。
2、本发明中原料合成方法及工艺简单、易操作，复配方法及操作简单易行，其中n-月桂酰基-l-天冬氨酸的制备方法工艺合理，通过对反应过程中原料配比，ph、温度等反应条件的调整，使得反应过程不需要回流，且所得产品收率高，质量好。
附图说明
图1月桂酰氯和n-月桂酰基-l-天冬氨酸的红外谱图；
其中，a为月桂酰氯的ft-ir谱线图，b为n-月桂酰基-l-天冬氨酸的ft-ir谱线图。
具体实施方式
下面以实施例进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1：
称取13.3克天冬氨酸溶于水中并在搅拌下滴加25%氢氧化钠溶液29.33克，控制反应温度为30～50℃，使天冬氨酸转变为天冬氨酸氢钠溶液；然后再加入50ml丙酮，在搅拌下缓慢滴加21.85克月桂酰氯，同时用15%氢氧化钠溶液调节ph为10.4，反应温度为30℃，反应时间为4小时，得到无色透明的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液。然后用盐酸调节ph至1~2，静置12小时后，过滤，得n-月桂酰基-l-天冬氨酸白色沉淀，用蒸馏水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得白色n-月桂酰基-l-天冬氨酸固体粉末，收率94.9%；然后按三元复合海水淡化浓盐水用缓蚀剂中各物质的有效成分的百分比进行复配，其中n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠是由n-月桂酰基-l-天冬氨酸纯品溶于水中，并用25%氢氧化钠溶液调节ph至11得到，其中，以有效成分计其重量份组成为：
n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠55份
聚丙烯酸钠15份
硫酸锌30份。
实施例2：
称取14.63克天冬氨酸溶于水中并在搅拌下滴加27%氢氧化钠溶液26.4克，控制反应温度为30～50℃，使天冬氨酸转变为天冬氨酸氢钠溶液；然后再加入50ml丙酮，在搅拌下缓慢滴加21.85克月桂酰氯，同时用20%氢氧化钠溶液调节ph为11，反应温度为30℃，反应时间为3小时，得到无色透明的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液。然后用盐酸调节ph至1~2，静置12小时后，过滤，得n-月桂酰基-l-天冬氨酸白色沉淀，用蒸馏水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得白色n-月桂酰基-l-天冬氨酸固体粉末，收率96.4%；然后按三元复合海水淡化浓盐水用缓蚀剂中各物质的有效成分的百分比进行复配，其中n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠是由n-月桂酰基-l-天冬氨酸纯品溶于水中，并用25%氢氧化钠溶液调节ph至11得到，其中，以有效成分计其重量份组成为：
n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠60份
聚丙烯酸钠15份
硫酸锌25份。
实施例3：
称取15.96克天冬氨酸溶于水中并在搅拌下滴加25%氢氧化钠溶液23.04克，控制反应温度为30～50℃，使天冬氨酸转变为天冬氨酸氢钠溶液；然后再加入50ml丙酮，在搅拌下缓慢滴加21.85克月桂酰氯，同时用25%氢氧化钠溶液调节ph为10.5，反应温度为35℃，反应时间为2小时，得到无色透明的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液。然后用盐酸调节ph至1~2，静置12小时后，过滤，得n-月桂酰基-l-天冬氨酸白色沉淀，用蒸馏水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得白色n-月桂酰基-l-天冬氨酸固体粉末，收率96.1%；然后按三元复合海水淡化浓盐水用缓蚀剂中各物质的有效成分的百分比进行复配，其中n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠是由n-月桂酰基-l-天冬氨酸纯品溶于水中，并用25%氢氧化钠溶液调节ph至11得到，其中，以有效成分计其重量份组成为：
n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠68份
聚丙烯酸钠12份
硫酸锌20份。
实施例4：
称取17.29克天冬氨酸溶于水中并在搅拌下滴加30%氢氧化钠溶液24.27克，控制反应温度为30～50℃，使天冬氨酸转变为天冬氨酸氢钠溶液；然后再加入50ml丙酮，在搅拌下缓慢滴加21.85克月桂酰氯，同时用30%氢氧化钠溶液调节ph为11.5，反应温度为35℃，反应时间为3小时，得到无色透明的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液。然后用盐酸调节ph至1~2，静置12小时后，过滤，得n-月桂酰基-l-天冬氨酸白色沉淀，用蒸馏水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得白色n-月桂酰基-l-天冬氨酸固体粉末，收率95.2%；然后按三元复合海水淡化浓盐水用缓蚀剂中各物质的有效成分的百分比进行复配，其中n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠是由n-月桂酰基-l-天冬氨酸纯品溶于水中，并用25%氢氧化钠溶液调节ph至11得到，其中，以有效成分计其重量份组成为：
n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠75份
聚丙烯酸钠10份
硫酸锌15份。
实施例5：
称取14.63克天冬氨酸溶于水中并在搅拌下滴加25%氢氧化钠溶液22.88克，控制反应温度为30～50℃，使天冬氨酸转变为天冬氨酸氢钠溶液；然后再加入50ml丙酮，在搅拌下缓慢滴加21.85克月桂酰氯，同时用25%氢氧化钠溶液调节ph为10.5，反应温度为40℃，反应时间为2小时，得到无色透明的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠水溶液。然后用盐酸调节ph至1~2，静置12小时后，过滤，得n-月桂酰基-l-天冬氨酸白色沉淀，用蒸馏水洗至中性，再用无水乙醇洗涤，干燥，即得白色n-月桂酰基-l-天冬氨酸固体粉末。收率95.8%；然后按三元复合海水淡化浓盐水用缓蚀剂中各物质的有效成分的百分比进行复配，其中n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠是由n-月桂酰基-l-天冬氨酸纯品溶于水中，并用25%氢氧化钠溶液调节ph至11得到，其中，以有效成分计其重量份组成为：
n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠70份
聚丙烯酸钠10份
硫酸锌20份。
对比例1：
将实施例1制得的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠与聚丙烯酸钠按照质量比为0.68：0.12制得海水淡化浓盐水用缓蚀剂。
对比例2：
将实施例1制得的n-月桂酰基-l-天冬氨酸钠与七水硫酸锌按照质量比为0.68：0.20制得海水淡化浓盐水用缓蚀剂。
对比例3：
将聚天冬氨酸与七水硫酸锌按照质量比为0.68：0.20制得制得海水淡化浓盐水用缓蚀剂。
实施例6：
以月桂酰氯为对照品，取实施例1制得的n-月桂酰基-l-天冬氨酸样品进行红外测定，所得红外谱图见附图1。
附图1中a为月桂酰氯的ft-ir谱线图，b为n-月桂酰基-l-天冬氨酸的ft-ir谱线图，a中2924cm-1和2855cm-1处的吸收峰为-ch2-中c-h的伸缩振动吸收峰，位于1788cm-1处的峰为-co-cl的伸缩振动吸收峰，位于1466cm-1处的峰为-ch3中c-h的弯曲振动吸收峰，位于720cm-1处的峰为-ch2-的平面摇摆吸收峰；而b中3342cm-1处的峰为酰胺的n-h伸缩振动吸收峰，2919cm-1和2851cm-1处的吸收峰为c-h的伸缩振动吸收峰，与a相比发生了位移，并且b中没有了1788cm-1处的-co-cl的伸缩振动吸收峰，1651cm-1处的峰为酰胺c=o的吸收峰，1583cm-1和1572cm-1处的峰为-cooh的吸收峰，1410cm-1处的峰为c-n键伸缩振动及n-h键的弯曲振动峰。这说明月桂酰氯和天冬氨酸发生了反应，生成了n-月桂酰基-l-天冬氨酸。
实施例7：
采用本发明实施例1~5产品，对海水淡化浓盐水的样品进行缓蚀效果试验，试验用水采用沧州黄骅地区海水，试验试片为a3碳钢，海水淡化浓盐水水质条件如表1。
表1实验用水水质分析结果
对a3碳钢的缓蚀试验数据结果见表2。
表2实施例1~4海水淡化浓盐水用缓蚀剂静态缓蚀性能试验结果
结论：由表2可见，实施例1~5海水淡化浓盐水用缓蚀剂用量为100mg/l时，在海水淡化浓盐水介质中，海水淡化浓盐水用缓蚀剂对a3碳钢的缓蚀率均在90%以上，可见，本发明中各组分相互配合，相互协同作用，缓蚀率明显高于对比例的缓蚀剂。