專利名稱：一種阻垢劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及油田回注用水和電廠、制冷行業(yè)以及其它工業(yè)循環(huán)水領域，具體涉及一種阻垢劑的制備方法。
背景技術：
近年來隨著環(huán)保力度的加強及水資源供需矛盾的進一步加深，合理利用水資源已經(jīng)變得非常重要。在整個社會生活用水中，工業(yè)用水占據(jù)了相當大的比例，而在工業(yè)用水中循環(huán)冷卻水的份額又占了 75 90%，因此對循環(huán)冷卻水的合理利用是節(jié)水的根本所在。循環(huán)水系統(tǒng)中存在的主要問題是結垢、腐蝕和微生物繁殖的控制問題。加入阻垢劑是一種很好的抑制循環(huán)水系統(tǒng)結垢的方法，阻垢劑的種類有無機阻垢齊U、天然聚合物、聚羧酸鹽、有機膦類、多元共聚物等。 中國專利CN102219311公開了一種多羧基無磷新型聚羧酸阻垢劑及其制備方法，該化合物通過(甲基)丙烯酰氨基二乙酸、甲基丙烯磺酸鈉通過自由基聚合得到，其特點是能夠抑制多種垢樣及結構穩(wěn)定。專利CN101041516公開了一種高效馬來酸酐系聚合物阻垢劑的制備方法，其特點是加入了超支化單體進行聚合，能夠使阻垢劑的綜合性能提高數(shù)倍之多。專利102040287公開了一種由順丁烯二酸、丙烯酸、丙烯酸異丙酯自由基聚合而成的阻垢劑，該阻垢劑有著性能優(yōu)異，成本低的優(yōu)點。上述三種公開的專利所述的阻垢劑雖然各有優(yōu)點，但是其都有著所合成的阻垢劑難以生物降解的缺點。專利CN102146161公開了一種用于阻垢劑的聚天冬氨酸合成物，該合成物通過馬來酸酐、含氨類化合物、水通過聚合反應得到，該阻垢劑對于水處理系統(tǒng)中各種結垢成份有較好的阻垢效果。雖然其性能優(yōu)異，而且有一定的生物降解性能，但是生產(chǎn)成本之高嚴重影響了它的應用的推廣。專利CN100460566C鑰膦系復合緩蝕阻垢劑及其制備方法公開了一種由鑰酸鹽、有機膦、氧化劑和賦形劑復合而成的緩蝕阻劑。專利CN101244872公開了一種用于循環(huán)冷卻水處理的低鋅有機磷緩蝕阻垢劑，該阻垢劑是由有機磷酸PBTC、HEDP、有機磷酸酯、鋅鹽、含磺酸基高分子分散劑、防霉劑組成。以述有機膦系阻垢劑其優(yōu)異的阻垢性能使得其得到大規(guī)模應用，但隨著環(huán)保壓力的越來越大，有機膦所帶來的污染已經(jīng)到了不能忽視的程度。因此同時具有優(yōu)良阻垢性能、成本低、可生物降解、無膦阻垢劑的開發(fā)及應用顯得尤為重要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種阻垢劑的制備方法，該制備方法制備的阻垢劑具有抑制多種垢樣的特性，用量少，而且具有生物降解能力；同時該制備方法利用了蛋白廢棄物，實現(xiàn)了資源合理化利用。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為第一步中間體A的制備按質量份數(shù)在反應器中加入6 38份多氨基化合物和200 400份蒸餾水，混合均勻后升溫至50 70°C，然后向反應器中再滴加37 100份質量分數(shù)為40%的乙醛酸鹽水溶液，滴加完畢后控制pH在8 10保溫反應2 4h，得到中間體A ;第二步中間體B的制備向中間體A中加入7 29份質量分數(shù)為40%的乙二醛水溶液，混合均勻后升溫至30 50°C反應0. 5 2h，得到中間體B，反應過程中pH控制在7. 5 9 ;第三步目標產(chǎn)物的制備向中間體B中加入20 40份水解蛋白，混合均勻后升溫至50 70°C反應2 4h，反應過程中pH控制在8 9，反應結束后在0. lMPa、40°C下減壓蒸餾除去水分，得到目標產(chǎn)物。所述多氨基化合物為三聚氰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一種或多種。 所述乙醛酸鹽為乙醛酸鈉、乙醛酸鉀或乙醛酸銨中的一種或多種。所述水解蛋白由一種或多種蛋白廢棄物制備，水解蛋白的分子量范圍為1500 10000。所述蛋白廢棄物為頭發(fā)、羽毛、廢革屑、明膠或酪素。本發(fā)明所述阻垢劑的制備方法以多胺基化合物和乙醛酸鹽溶液為原料，通過醛胺縮合得到中間體A ;然后采用乙二醛溶液對中間體A進行改性，得到中間體B ;最后將中間體B與水解蛋白混合反應制得目標產(chǎn)物。應用結果表明本發(fā)明制備的阻垢劑對碳酸鈣、磷酸鈣以及硫酸鋇等均具有優(yōu)良的阻垢性能，可應用于不同濃縮倍數(shù)的循環(huán)冷卻水和采油注水，并且用量少，效果好，效益高；同時，本發(fā)明所述阻垢劑的制備方法拓寬了蛋白廢料的資源化利用領域，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。


圖I為本發(fā)明實施例I制備的阻垢劑對碳酸鈣的阻垢效率圖；圖2為本發(fā)明實施例I制備的阻垢劑對磷酸鈣的阻垢效率圖；圖3為本發(fā)明實施例I制備的阻垢劑對硫酸鋇的阻垢效率圖。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述。有必要在此指出的是本實施例只用于對本發(fā)明進行進一步的說明，不能理解為保護范圍的限制，本領域的技術人員可以根據(jù)本發(fā)明內容做出一些非本質的改進和調整。本發(fā)明采用多羧酸型化合物改性蛋白制備阻垢劑，主要制備路線如下，分別以三聚氰胺和多胺舉例三聚氰胺的羧基化改性及目標產(chǎn)物的合成NH2
人 H S
I + n ^yf^ONa -^ 中間體 A
H2NNH2O
O
中間體a + m n~~^^屮間體b
o/ 中間體B + 水解蛋白 - 目標產(chǎn)物其中2彡n彡5，I彡m彡4例如當n = 5, m = I時中間體B結構式如下
OHOH
I I
CHCH
OHC^ x^N \cOONa
OH、NOH
I I I! I
zcH\,cH\
NaOOC*^ 、N、NXOONa
II
CHCH
NaOOC-x^ \〇HHO^ xvCOONa多胺類化合物的羧基化改性及目標產(chǎn)物的合成
O
, v
H2N-J-CH^-CH2-NHj-CH2-CH2-NH2 + m 丫ONa -^ 中間體A
O
中間體A + q !j-U— 中丨H]體B
O
中間忭B + 水解蛋白- 目標產(chǎn)物其中OS n < 3，2 < m < 6，I < q < 5例如當n = 2, m = 5, q = I時中間體B結構式如下
權利要求
1.一種阻垢劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟 第一步中間體A的制備 按質量份數(shù)在反應器中加入6 38份多氨基化合物和200 400份蒸餾水，混合均勻后升溫至50 70°C，然后向反應器中再滴加37 100份質量分數(shù)為40%的乙醛酸鹽水溶液，滴加完畢后控制pH在8 10保溫反應2 4h，得到中間體A ; 第二步中間體B的制備 向中間體A中加入7 29份質量分數(shù)為40 %的乙二醛水溶液，混合均勻后升溫至30 50°C反應0. 5 2h，得到中間體B，反應過程中pH控制在7. 5 9 ; 第三步目標產(chǎn)物的制備 向中間體B中加入20 40份水解蛋白，混合均勻后升溫至50 70°C反應2 4h，反應過程中pH控制在8 9，反應結束后在0. lMPa、40°C下減壓蒸餾除去水分，得到目標產(chǎn)物。
2.根據(jù)權利要求I所述一種阻垢劑的制備方法，其特征在于所述多氨基化合物為三聚氰胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一種或多種。
3.根據(jù)權利要求I所述一種阻垢劑的制備方法，其特征在于所述乙醛酸鹽為乙醛酸鈉、乙醛酸鉀或乙醛酸銨中的一種或多種。
4.根據(jù)權利要求I所述一種阻垢劑制備方法，其特征在于所述水解蛋白由一種或多種蛋白廢棄物制備，水解蛋白的分子量范圍為1500 10000。
5.根據(jù)權利要求4所述一種阻垢劑制備方法，其特征在于所述蛋白廢棄物為頭發(fā)、羽毛、廢革屑、明膠或酪素。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種阻垢劑的制備方法，該阻垢劑采用以下步驟合成(1)乙醛酸與多氨基化合物在50～70℃反應2～4h，pH控制在8～10，合成中間體A；(2)將中間體A與乙二醛溶液在30～50℃反應0.5～2h，合成中間體B；(3)將中間體B與水解蛋白在50～70℃反應2～4h，pH控制在8～9，經(jīng)干燥得到目標產(chǎn)物。應用結果表明該阻垢劑對碳酸鈣，磷酸鈣，硫酸鋇等均具有優(yōu)良的阻垢性能，可應用于不同濃縮倍數(shù)的循環(huán)冷卻水和采油注水，用量少，效果好，效益高；同時，該發(fā)明的制備方法拓寬了蛋白廢料的資源化利用領域，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。
文檔編號C08H1/06GK102718974SQ20121019267
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權日2012年6月12日
發(fā)明者張輝, 強西懷, 沈橋, 盛祖涵, 薛強 申請人:陜西科技大學