一種金屬緩蝕劑組合物和金屬緩蝕劑及其應用的製作方法
2023-07-30 19:47:41 1
專利名稱：一種金屬緩蝕劑組合物和金屬緩蝕劑及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬緩蝕劑組合物和使用本發明的金屬緩蝕劑組合物的金屬緩蝕劑及其作為銅緩蝕劑的應用。
背景技術：
冷卻水是工業企業不可缺少的公用工程，是用水大戶。將冷卻水處理後循環使用，一方面可以滿足工藝過程對水處理效果的要求，保證生產裝置長周期正常運行；另一方面可以節約工業水98%以上，減少更大數量的排汙，對保護水資源、保護水環境、降低生產成本具有巨大的效益。銅具有優異的強度、機械加工性能、導熱性、導電性、可焊接性及耐腐蝕性等特點，廣泛應用於工業生產的熱循環系統。隨著電力工業的發展，銅合金在雙水內冷發電機冷卻 水系統及循環冷卻水系統中的應用越來越多。在石油化工行業，部分循環冷卻水系統含有銅合金換熱設備。在各種腐蝕介質中，使用銅緩蝕劑抑制銅及銅合金的腐蝕是十分有效的方法。近年來，國內外在開展銅及銅合金緩蝕劑的研究方面取得了一些進展。20世紀90年代以前使用的銅緩蝕劑主要是有機化合物(如硫脲、醛、胺、苯酸、苯胺等)的衍生物及噻唑等雜環化合物，如現在比較常用的苯並三氮唑(BTA)及其衍生物。最近幾年，國外對銅緩蝕劑的研究重點仍然在有機物的合成和緩蝕劑的復配上，如咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物以及這些緩蝕劑的復配。然而，現在使用的大部分銅緩蝕劑或多或少都有毒性，如上述常用的BTA、咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物等，由於這些緩蝕劑的毒性給應用過程中帶來了眾多不便；同時，現在常規使用的銅緩蝕劑的水溶性較差，很難與其他阻垢緩蝕劑進行復配，而循環水系統中水冷設備材質多數為碳鋼，部分設備材質為銅，因此除使用常規緩蝕阻垢水處理劑以保證碳鋼免受腐蝕外，還要加入銅緩蝕劑使銅免受腐蝕，而由於常規使用的銅緩蝕劑水溶性差的缺陷，使得工業過程中不得不單獨投加銅緩蝕劑，從而給現場操作帶來很多麻煩；同時上述常規使用的銅緩蝕劑的成本均高於常用的水處理藥劑，這進一步加大了水處理成本。因此，開發一種新型的毒性小、成本低、水溶性好的銅緩蝕劑將是日後研發的重點方向。
發明內容
本發明目的就是為了克服現有銅緩蝕劑的上述缺點，提供一種金屬緩蝕劑組合物和新型的金屬緩蝕劑及其應用。本發明提供了一種金屬緩蝕劑組合物，其中，所述金屬緩蝕劑組合物含有水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物和葡萄糖酸鹽，所述聚丙烯醯胺系聚合物含有如式(I)所示的結構單元，所述水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0.5-5 0.1-5 0.1-2.5 0.5-8 3-20 I,
權利要求
1.一種金屬緩蝕劑組合物，其特徵在於，所述金屬緩蝕劑組合物含有水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物和葡萄糖酸鹽，所述聚丙烯醯胺系聚合物含有如式(I)所示的結構單元，所述水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0.5-5 0. 1-5 0. 1-2. 5 0.5-8 3-20 I,
2.根據權利要求I所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0. 8-40. 5-2. 5 0. 3-1. 5:1-5: 5-12 I。
3.根據權利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述水溶性無機鋅鹽為選自硫酸鋅、氯化鋅和硝酸鋅中的一種或多種。
4.根據權利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述有機膦化合物含有選自氨基、羥基和羧基中的至少一種的官能團。
5.根據權利要求4所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述有機膦化合物為選自羥基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五亞甲基膦酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、多元醇磷酸脂、2-羥基膦基乙酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、雙1，6_亞己基三胺五甲叉膦酸和己二胺四甲叉膦酸及其鉀鹽、鈉鹽、銨鹽和鋁鹽中的一種或多種。
6.根據權利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述無機磷化合物為選自磷酸及其鉀鹽、鈉鹽、銨鹽和鋁鹽中的一種或多種。
7.根據權利要求6所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述無機磷化合物為選自磷酸、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鋁、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉中的一種或多種。
8.根據權利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述聚丙烯醯胺系聚合物還含有如式(II)所示的結構單元，
9.根據權利要求8所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述聚丙烯醯胺系聚合物的重均分子量為1000-10000，且所述式(II)所示的結構單元和式(I)所示的結構單元的重量比為5-9 1-5。
10.根據權利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述聚環氧琥珀酸為選自式(III)所示的化合物中的一種或多種， HO(C4H2O5M2)nH 式(III) 式(III)中，M為H、Na或K，n為2-50的整數。
11.根據權利要求10所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述n為2-30的整數。
12.根據權利要求I或2所述的金屬緩蝕劑組合物，其中，所述葡萄糖酸鹽為選自葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銅、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鎂和葡萄糖酸亞鐵中的一種或多種。
13.一種金屬緩蝕劑，所述金屬緩蝕劑含有金屬緩蝕劑組合物和酸性水溶液，其特徵在於，所述金屬緩蝕劑組合物為權利要求1-12中任意一項所述的金屬緩蝕劑組合物。
14.根據權利要求13所述的金屬緩蝕劑，其中，以所述金屬緩蝕劑總重量計，金屬緩蝕劑組合物的含量為50-75%，酸性水溶液的含量為25-50%。
15.根據權利要求14所述的金屬緩蝕劑，其中，以所述金屬緩蝕劑總重量計，金屬緩蝕劑組合物的含量為60-70%，酸性水溶液的含量為30-40%。
16.根據權利要求13-15中任意一項所述的金屬緩蝕劑，其中，所述酸性水溶液的濃度為10-36重量％。
17.根據權利要求13-15中任意一項所述的金屬緩蝕劑，其中，所述酸性水溶液為選自鹽酸、硫酸水溶液、硝酸水溶液、醋酸水溶液中的一種或多種。
18.權利要求13-17中任意一項所述的金屬緩蝕劑作為銅緩蝕劑的應用。
全文摘要
本發明提供了一種金屬緩蝕劑組合物和金屬緩蝕劑及其應用，所述金屬緩蝕劑組合物含有水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物和葡萄糖酸鹽，所述水溶性無機鋅鹽、有機膦化合物、無機磷化合物、聚環氧琥珀酸、聚丙烯醯胺系聚合物以及葡萄糖酸鹽的重量比為0.5-5∶0.1-5∶0.1-2.5∶0.5-8∶3-20∶1。本發明的金屬緩蝕劑具有水溶性好、易與其他水處理劑復配使用等優點，其既可以滿足含各種金屬設備(如含銅設備)的防腐蝕要求，還可以滿足系統的碳鋼設備的要求，具有很高的工業應用價值。
文檔編號C23F11/08GK102732892SQ20111008988
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者餘正齊, 傅曉萍, 李亞紅, 李本高, 王金華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院