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环保阻垢剂-聚天冬氨酸在工农业上的应用

2015-9-6 9:33:23      点击:

聚天冬氨酸 根据其相对分子质量的不同,可分别应用在农林业、石油开采、工业水处理及高吸水树脂等方面。

聚天冬氨酸产品图

1.农林业上的应用

    在农业上聚天冬氨酸可作为肥料增效剂,能促进粮食、蔬菜、瓜果、花卉等农作物对养分的吸收,促进根系的生长,增加产量、健壮植株、增强坑逆性,达到根深叶茂、改善品质的效果。施用聚天冬氨酸,可使肥料利用率提高20%-40%,减少肥料用量20%。添加于尿素中可增加尿素的肥效,使粮食作物增产9%~30%、蔬菜增产15%~60%、果树增产30%。尿素生产中添加聚天冬氨酸可增加尿素造粒度,使达标颗粒数量由93%-94%提高至97%-98%,提高尿素成品率,降低损耗[6-17]。
从2007年初到2010年5月,国内许多知名化肥生产企业纷纷推出聚天冬氨酸化肥,如:鲁西化工集团、中农润田化工有限公司、河南心连心化肥有限责任公司、山东联盟化工有限公司等,其产销量已经超过了200万吨。
    短短3年时间,国内聚天冬氨酸化肥生产企业的数量已经由当初的一家企业迅速增加到几十家企业;所在区域也从山东省内的枣庄、禹城、聊城、潍坊等地,迅速向河北、河南、江苏、山西、新疆、东北等地扩展,在全国已呈星火燎原之势;品种也由单一的聚天冬氨酸尿素,增加了聚天冬氨酸高塔复合肥、金肽四合一复合肥等品种,从整个化肥市场来看,聚天冬氨酸化肥呈现出蓬勃的发展势头。
    聚天冬氨酸还可与二硫代磷酸酯、二嗪磷、马拉硫磷、两维因等许多杀虫剂合用,既能增加药效,又可增加产量、改善品质,起到一喷多效,降低劳动强度的效果[6]。

2.石油开采上的应用

    聚天冬氨酸能与钙、镁、铜、铁等多种离子形成螯合物,附着在金属容器表面阻止金属腐蚀,是一种优良的缓蚀剂,特别适用于防止采油管线中二氧化碳引起的腐蚀。相对分子质量较小(一般在15000以下)的聚天冬氨酸可作为碳钢缓蚀剂。美国Monsanto公司研制PASP在3%的加入量时(pH=10,30℃),对钢的缓蚀效果十分明显;美国Rohm&haas公司研制的PASP效果非常好,可以对许多仪器、设备起到清洁和缓蚀作用。
聚天冬氨酸能降低钻井液的粘度。在膨润土泥浆中,聚天冬氨酸加入量越大,降粘效果越好,质均分子量为12700的聚天冬氨酸,加入量为0.4%时,降粘率为70.59%,达到了油田化学中降粘剂的要求。在标准泥浆中,质均分子量为17000的聚天冬氨酸,加入量为0.1%时,降粘率为70.51%,加入量为0.3%时,降粘率为79.49%。聚天冬氨酸还具有较好的抗盐和抗钙性能。
近几年,迫于环保的压力,国内油田化学品公司对聚天冬氨酸的需求量呈逐年增加的趋势。
3. 工业水处理上的应用
    聚天冬氨酸具有聚阴离子表面活性剂的特征,水解后的聚天冬氨酸能螯合钴、镁、铜、铁等多价金属离子,具有优良的阻垢缓蚀和分散作用,作为阻垢缓蚀剂广泛用于工业循环水、锅炉水、反渗透水、油田回收水、海水淡化等水处理领域,特别是用于高硬度、高碱度、高pH值、高浓缩倍数的水处理系统。
    聚天冬氨酸阻垢效果优于常用含磷阻垢剂,可替代含磷的水处理剂,以避免水体的富营养化和排放二次污染。聚天冬氨酸对离子有极强的螯合能力,具有缓蚀与阻垢双重功效,因此对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果,对碳酸钙的阻垢率高达100%。同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀,使用后可降解为环境可接受的最终产物。

    1999年,熊蓉春在工业水处理与海水淡化技术应用与发展研讨会上发表文章,首次将聚天冬氨酸引入我国,使工业水处理成为聚天冬氨酸应用研究最早的行业。2007年3月,全国化学标准化技术委员会水处理剂分会组织编写的聚天冬氨酸的业标准HG/T3822-2006,正式颁布实施。

    经过二十多年的推广应用,聚天冬氨酸在工业水处理领域的用量逐年增加。据《化学品市场报告》报道显示,今后几年中国将是世界水处理化学品市场需求增长最快的国家,目前在水处理市场年消费量估计在2000t以上。相对于其他水处理剂,聚天冬氨酸的价格偏高,这是制约聚天冬氨酸发展的主要障碍。

4.洗涤剂上的应用

    聚天冬氨酸在洗涤中的作用是使水软化、分散和抗垢,并可防止洗落的油垢重新沾污,许多专利都重点强调了其生物降解性。
我国家庭用洗涤剂产品中,至少1/3含有磷或聚丙烯酸类螯合分散剂。这类洗涤剂的生产及其产生的污水,会对地表水和江、河、海水系造成污染。据称,聚丙烯酸类螯合分散剂在水系中完全降解需100年左右。
    目前,国内外洗衣粉的添加剂已摒弃了磷酸盐和有机磷酸酯类化合物,而改用聚天冬氨酸类,国内在日用化学品方面的聚大冬氨酸年需求量在3000 t左右。国外在这方面已广泛应用,如Bayer公司的DXl00(聚天冬氨酸钠盐)应用于洗涤业中,年销售量达6000 t左右。

5.其他应用

    聚天冬氨酸的结构特点决定了他的多功能性和环保性,在国内关于聚天冬氨酸在其他领域的应用研究众多,如:在医药上用作药物载体、在制革上用作鞣革剂、可以作为许多无机物的分散剂、可作为新型的日化助剂和各种无毒、无污染的专用精细化学品。另外,经过交联处理的高分子量聚天冬氨酸可以作为强力吸水剂或制成离子交换树脂用于生化分离;聚天冬氨酸聚酯是聚脲领域的一种新型慢反应的高性能脂肪族涂料,被称为第三代聚脲,可以制备高耐候性和耐化学腐蚀的防护涂料、快速固化型面漆,以及直接涂于金属基材的快速固化涂料等。

关键字:聚天冬氨酸 PASP  环保阻垢剂

参考:http://www.hedpa.net/product/jss/302/