1、合成膦酸二乙酯丁二酸二乙酯
O (C2H5O)2 P H +
HC COOC2H5 催化剂
亲核加成
CH C2H5OOC
O (C2H5O)2 P
2、合成膦酸二乙酯-1，2，4三羧酸三乙酯
δ+
OH
δ- (C2H5O)2 P C COOC2H5 +
Michael加成 CH2 COOC2H5
δ+ δ- 催化剂
使用范围：大型火力发电厂、炼油厂
循环冷却水、油田注水系统及低压锅
炉水的阻垢剂和缓蚀剂。
工业生产技术 三氯化磷水解工艺 副产亚磷酸综合利用
HO
P HO
O
HO
OH
OP CH2
N
OH
CH2
CH2 P
OH
O
PCl3 + 3H2O
H3PO3 + 3HCl
3H3PO3 + NH4Cl + 3HCHO
NaOH R-CO-O-CH2CH2-OH + (n-1) H2C CH2
O
R-CO O CH2CH2 OH n
烷基酚
R
O-CH2CH2-OH + (n-1) H2C CH2
R
O CH2CH2 OH
O
n
9
聚氧乙烯醚丙三醇磷酸酯的生产
间歇搅拌釜式生产
丙三醇 真空 氮气 氢氧化钠 脱水 置换
环氧乙烷
搅拌 反应
8
回顾-乙氧基化与非离子表面活性剂生产技术
乙氧基化反应：在脂肪醇、脂肪酸或烷基酚的羟基上用 环氧乙烷作原料引入聚氧乙烯醚基的反应。
脂肪醇
NaOH R-O-CH2CH2-OH+ (n-1)H2C CH2
O
R O CH2CH2 OH n
脂肪酸
NaOH R-CO-OH + H2C CH2
O
R-CO-O-CH2CH2-OH
O
O
-12HCl
(HO)2
P CH2
CH2
P
(OH)2
O
N-CH2-CH2-N
O
(HO)2
P CH2
CH2
P
(OH)2

7
一、膦酸型阻垢剂的生产技术
（三）聚氧乙烯醚丙三醇磷酸酯 工业生产技术
丙三醇乙氧基化 聚氧乙烯醚丙三醇磷酸酯化
乙氧基化反应：在脂肪醇、脂肪酸或烷基酚的 羟基上用环氧乙烷作原料引入聚氧乙烯醚基的 反应。
操作技术：单
直接出料
体、引发剂溶液
或中和出料 喷雾干燥 下水道
同时滴加反应
聚丙烯酸钠固体产品
14
（一）均聚物阻垢分散剂
2、聚顺丁烯二酸
氮气 真空
（1）水溶液聚合法
H2O2 水溶液
加料器
回
流
管路 管路
冷
体系组成：单
氮气 去离子水
凝 器
体、去离子水、 顺丁烯二酸酐
冷却水
水溶性引发剂
操作技术：顺 酐水解反应→
微粒而形成微生物黏泥。
4
概述
污垢的危害
影响传热、影响水的输送
阻垢剂作用形式
晶体生长抑制剂
热交换器水垢
强烈吸附在微小晶核表面，阻碍生长，妨 碍互相碰撞长大。
分散剂
阻止微粒互相碰撞长大和聚集
属阴离子型或非离子型的聚合物
5
一、膦酸型阻垢剂的生产技术
（一）氨基三亚甲基膦酸
蒸汽
反
应
釜
95~100℃
冷凝水
引发剂溶液滴 加聚合
出料 下水道
均相溶液聚合 聚顺丁烯二酸 溶液
15
（一）均聚物阻垢分散剂
2、聚顺丁烯二酸
（2）有机溶剂法
BPO 甲苯溶液
加料器
回
第六章 水处理（剂）化学品
Chapter 6 Chemicals for Water-treatment
Chemical Engineering Department
目录
6.1 概述 6.2 凝聚剂和絮凝剂 6.3 阻垢剂及阻垢分散剂 6.4 杀菌灭藻剂
第六章 水处理（剂）化学品
第三节 阻垢剂及阻垢分散剂
P2O5
磷酸酯化
具体操作过程： ①乙氧基化： 先加入丙三醇、催化剂→ 真空脱水、氮气置换→ 再压入环氧乙烷 ②磷酸酯化：加入P2O5
P2O5
氮气 环氧乙烷 丙三醇 氢氧化钠
蒸 汽
氮气 真空 管路 管路
回 流 冷却水
反 应 釜
冷凝水
出料
下水道 10
二、羧基膦酸型阻垢分散剂的生产技术
2-膦酸基丁烷-1，2，4三羧酸合成原理
概 述-污垢类型及产生
水中含有的微溶性物质析出结晶形成垢层。
钙、镁的盐属于最普通结垢物质，其形式有 CaCO3、Ca3(PO4)2 、CaSO4、MgSiO3、 Mg(OH)2等。
水处理过程中形成的沉淀物。 固体悬浮物质沉积形成污垢。 金属材料腐蚀直接形成锈垢或腐蚀垢。 微生物繁殖分泌产生黏性物质，黏附各种
O
极性亲水性基团
P (OH)2
O
O
CO
C NH2
聚合反应
n CH2 CH COOH
CH2 CH n COOH
水解反应
CH2 CH n
H
CN
CH2 CH n COOH
12
三、聚合物阻垢分散剂的生产技术
（一）均聚物阻垢分散剂
1、聚丙烯酸（PAA） 2、聚顺丁烯二酸
（二）共聚物阻垢分散剂
1、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物 2、丙烯酸-丙烯酸甲酯共聚物 3、顺丁烯二酸酐-苯乙烯磺酸共聚物 4、丙烯酸-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸共
聚物
13
（一）均聚物阻垢分散剂
1、聚丙烯酸（钠） 丙烯酸
(NH4)2S2O8 水溶液
氮气 真空 管路 管路
聚合方法：水
水溶液 加料器
回 流
溶液聚合。
体系组成：单 体、去离子水、 引发剂、链转移 剂
氮气 去离子水
巯基乙酸
蒸汽
均相溶液聚合
冷 凝 器
反 应 釜
冷却水
80℃ 85~90℃，3~5h
冷凝水
O
CH2 CH
(C2H5O)2 P
COOC2H5
3、合成2-膦酸基丁烷-1，2，4三羧酸
CH COOC2H5 CH2 COOC2H5
CH2
CH2
COOC 2H5
C COOC2H5
CH2 COOC2H5
水解反应
O (C2H5O)2 P
CH2 CH2 COOC2H5
C COOC2H5 CH2 COOC2H5
+ H2O
O (C2H5O)2 P
CH2 CH2 COOH C COOH
CH2 COOH
11
三、聚合物阻垢分散剂的生产技术
概述
阻垢分散剂分子结构要求
功能高分子：含阻垢分 散功能基团
分子量在一定范围内
阻垢分散剂的合成方法
聚合反应 聚合物的化学反应（功
能化）
COOH
SO3H OH
N(CH2PO3H2)3 + HCl + H2O
6
一、膦酸型阻垢剂的生产技术
（二）亚乙基二胺四亚甲基膦酸
阻垢剂：主要抑制硫酸钙垢和硫酸钡垢
分散剂：二氧化钛、高岭土、钻井泥浆分散剂
工业生产技术
三氯化磷水解工艺
副产亚磷酸综合利用
H2N-CH2-CH2-NH2 + 4HCHO + 4PCl3 + 8H2O