[发明专利]一种阻垢分散剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种阻垢分散剂及其制备方法。本发明将特定的2‑磷酸丁烷‑1,2,4‑三羧酸阻垢剂、水解聚马来酸酐、马来酸‑丙烯酸共聚物、丙烯酸‑丙烯酸酯‑磺酸盐三元共聚物、衣康酸改性聚环氧琥珀酸和衣康酸‑天冬氨酸‑苯乙烯磺酸钠三元共聚物以一定比例搭配，利用阻垢分散剂含有磷酰基、羧基及磺酸基等功能基团，通过晶格畸变、络合增溶、凝聚分散等相互协同作用，达到有效的阻垢分散效果。

技术领域

本发明涉及煤气化阻垢技术领域，特别涉及一种阻垢分散剂及其制备方法。

背景技术

水煤浆加压气化工艺包括水煤浆制备、煤的气化、煤气初步净化、黑灰水处理等工序，其中，灰水系统是保障气化炉稳定长周期运行的重要环节。来自气化炉、旋风分离器和水洗塔的3股黑水减压后进入蒸发热水塔蒸发室内进行闪蒸，闪蒸出的水蒸气及部分溶解在黑水中的酸性气CO₂、H₂S等通过上升管进入蒸发热水塔热水室，与来自低压灰水泵的灰水直接接触，低压灰水被加热；在蒸发热水塔蒸发室初步浓缩后的黑水进入真空闪蒸器进行真空闪蒸，然后通过静态混合器与絮凝剂混合后进入澄清槽，在澄清槽中澄清后的灰水溢流至灰水槽。进入澄清槽前的水称为黑水，进入澄清槽之后的水称为灰水。灰水槽中灰水通过低压灰水泵分为3路，第1路输送至蒸发热水搭热水室换热，然后经高温热水泵提压后返回水洗塔作为洗涤水，第2路作为锁斗的排渣冲洗水，第3路少量灰水送废水处理装置处理后外排。

灰水系统温变化范围在250℃-50℃-150℃之间，黑水悬浮物浓度达到200-1000mg/L，灰水悬浮物20-100mg/L，压力变化为常压至6.5MPa，因此气化装置黑灰水具有高温、高压、高硬、高碱、高悬浮物的特点，属于严重结垢型水质。此外，在生产中因灰水与含有大量微小颗粒物质的高温煤气直接接触，从而使灰水的组成更加复杂，结垢沉积趋势加大。

为提高灰水的回用率，防止灰水管线及装置激冷环、塔盘、高低压灰水泵、换热器等关键设备结垢，需向灰水中加入适量的阻垢分散剂，在阻垢分散剂的作用下，防止严重结垢现象的发生，减少排污，使系统达到长周期运行的要求。

目前，国内灰水系统使用的阻垢剂普遍采用磷酸盐或有机磷酸与聚合物阻垢剂复配，生产工艺已达到了国际先进水平，在实际生产中取得了良好的效果。但是随着国家绿色发展理念的提出，磷系阻垢剂由于所含磷、氮不易被生物降解，会造成“二次污染”，使得各企业面临越来越重的环保压力，因此，目前越来越倾向于使用无磷阻垢剂。然而，目前开发的无磷阻垢剂，受技术不成熟和原材料成本的影响，处理效果不理想且成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种阻垢分散剂及其制备方法。本发明提供的阻垢分散剂能够有效提高对煤气化灰水系统的阻垢效果，且较为环保。

本发明提供了一种阻垢分散剂，以质量比计，包括以下组分：

优选的，所述马来酸-丙烯酸共聚物的数均分子量为800～1000；

所述马来酸-丙烯酸共聚物中，马来酸结构单元占整体共聚物的质量比为40％～50％。

优选的，所述丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物的数均分子量为2000～5000；

所述丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物中，丙烯酸结构单元占整体共聚物的质量比为40％～50％，丙烯酸酯结构单元占整体共聚物的质量比为20％～30％。

优选的，所述衣康酸改性聚环氧琥珀酸的数均分子量为450～550；

所述衣康酸改性聚环氧琥珀酸中，衣康酸结构单元占整体聚合物的质量比为30％～40％。

优选的，所述衣康酸-天冬氨酸-苯乙烯磺酸钠三元共聚物的数均分子量为2000～3000；