本发明公开了一种海水循环冷却水无磷环保型碳钢复合缓蚀剂及其制备和使用方法，其中复合缓蚀剂由钼酸盐或钨酸盐、葡萄糖酸盐、稀土盐，以及锌盐、稳定剂组成，针对碳钢在海水中难钝化特性，以及海水循环冷却工艺特点和系统经济运行要求，提出先采用高浓度的复配多元预膜剂进行处理，再转入低浓度的多元复配正常运行缓蚀剂处理的工艺，进而实现缓蚀剂高浓度快速成膜，低浓度维持运行修膜的目的，控制碳钢腐蚀速率小于0.02mm/a，缓蚀率大于98％。本发明的缓蚀剂产品原料来源广泛，溶解性好，性价比高，属于低毒级工业产品，不污染海洋环境；与海水阻垢分散剂、菌藻抑制剂配伍性好。