2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物合成及阻垢研究

针对油田采用三元复合驱油技术造成的含硅化合物结垢问题,合成了2,3-环氧丙磺酸钠/丙烯酰胺共聚物阻垢剂,研究不同反应条件下合成的共聚物对硅垢的阻垢性能及其对钙、镁垢的阻垢性能。结果表明:在2,3-环氧丙磺酸钠与丙烯酰胺的物质的量比为1∶3,聚合时间为2h,聚合温度为75℃条件下合成的共聚物,当加剂量为20mg/L、72h时使溶解硅质量浓度维持在85mg/L,而对比的几种阻垢剂只能使溶解硅质量浓度低于60mg/L,说明此共聚物对硅垢有一定阻垢效果。此共聚物对钙、镁垢阻垢效果差,在共聚物投加量为40mg/L时对镁垢阻垢率达到63%。     

分散阻垢剂TJ-102的研制及其阻垢性能

在水相中合成了丙烯酸／2－丙烯酰胺／2－甲基丙磺酸共聚物分散阻垢剂TJ－102。测定了TJ－102的阻碳酸钙垢、阻磷酸钙垢、分散Fe2O3、稳定水中Zn^2 及与TJ－301复配后的缓蚀阻垢性能。结果表明：TJ－102投加量为10mg/L以上时阻磷酸钙阻垢率95．8％以上,分散Fe2O3透光率为44．3％以下,对Zn(OH)2阻垢率在58．6％以上,但对碳酸钙垢阻垢率较差;TJ－102与TJ－301具有良好的配伍性,复配液TJ－303具有优异的缓蚀、阻垢和分散性能。     

聚天冬氨酸及其复配物对硫酸钙的阻垢性能

以L-天冬氨酸为原料，热聚合成聚天冬氨酸酐，水解得到聚天冬氨酸的钠盐。采用凝胶色谱法(GPC)测定了聚天冬氨酸的相对分子质量。研究了聚天冬氨酸及其复配物的阻CaSO4垢性能。实验表明：聚天冬氨酸在投加质量浓度为4mg／L时，阻垢率达到90％，优于常用的阻垢剂聚马来酸和聚丙烯酸。聚天冬氨酸与三聚磷酸钠的复配物在投加质量浓度为5mg／L时，阻垢率达到90％，与柠檬酸三钠的复配物的阻垢率达到88％。聚天冬氨酸及其复配物均具有一定的耐温性能，且聚天冬氨酸优于其复配物。     

循环水用P(MAH-AMPS-AM)共聚物阻垢剂的制备及性能

通过自由基聚合法,以马来酸酐(MAH)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为反应单体,成功制备了P(MAH-AMPS-AM)共聚物,并将其应用于循环水阻垢。利用FTIR对其化学结构进行了表征,以阻垢率为研究对象,详细探讨了P(MAH-AMPS-AM)共聚物的阻垢效果与投加量、水样温度及溶液pH之间的关系;进一步通过SEM考察了阻垢剂对钙垢晶体的影响。结果表明,P(MAH-AMPS-AM)共聚物对CaCO_3和CaSO_4均具有良好的阻垢性能,在阻垢剂的投加量为15 mg/L时,其阻碳酸钙垢的阻垢效率达到93.8%;其投加量为18 mg/L时,阻硫酸钙垢的阻垢效率达到92.8%,且在水样温度为80℃时仍具有较好的阻垢效果;P(MAH-AMPS-AM)共聚物能有效破坏钙垢晶体的规整性,使晶体产生大量缺陷,从而起到抑制结垢的能力。     

复合阻垢剂PASP-ATMP的协同效应及影响因素研究

采用静态阻垢法,研究了聚天冬氨酸(PASP)与氨基三甲叉膦酸(ATMP)复配体系的协同效应,考察阻垢剂添加量、温度、pH值、Ca2+浓度、HCO3-浓度对阻垢性能的影响。结果表明,复配体系的阻垢性能较单一阻垢剂好,PASP/ATMP质量比在2∶3时,阻垢性能最优,当复合阻垢剂PASP-ATMP投加量为5 mg/L时,阻垢率高达93.04%。复配体系阻垢性能随温度、pH值、Ca2+浓度、HCO3-的增加虽然有所下降,但仍表现出一定钙容忍度及适合高pH值、高HCO3-环境使用等特性。     

膦酰基羧酸共调聚物的阻垢性能研究

采用静态与动态试验方法,对新型阻垢剂膦酰基羧酸共调聚物抑制碳酸钙垢的性能进行了试验研究。静态试验研究表明,在水温低于60℃,钙硬度为600mg/L(以CaCO3计)的情况下,膦酰基羧酸共调聚物具有良好的阻垢性能,投加量为5mg/L时,阻垢率超过90%;在较高硬度时亦有较好的阻垢效果。动态试验研究表明,成垢溶液添加阻垢剂之后,污垢热阻大为减小,换热表面基本不结垢。因此,膦酰基羧酸共调聚物极适于工业循环冷却水系统的水处理过程。结合垢粒的扫描电镜照片对膦酰基羧酸共调聚物的阻垢机理进行了简要分析。     

TH-60硫酸钡阻垢剂的研制及应用

根据华庆油田水质特点,研制了一种以环氧琥珀酸为主剂,并复配以表面活性剂、助剂、溶剂的阻垢剂TH-60,阻垢剂TH-60对钡、锶、钙离子均有阻垢效果,尤其对硫酸钡的阻垢性能最佳。室内研究表明,在SO2-4质量浓度为1 600 mg/L,Ba2+质量浓度为700 mg/L,阻垢剂质量浓度为100 mg/L,对硫酸钡垢的阻垢率达到75%。     

天冬氨酸-赖氨酸共聚物的阻垢性能研究

天冬氨酸-赖氨酸共聚物(PAL)是聚天冬氨酸的改性新产品,为将其用作阻垢剂,考察了不同条件下PAL对碳酸钙、硫酸钙阻垢性能的影响。结果表明,在温度为80℃,成垢离子浓度积(Ksp/Ca CO3)为0.045(0.15 mol/L Ca2+、0.30 mol/L HCO-3),恒温时间为14 h,PAL投加量为4 mg/L的条件下,PAL对碳酸钙的阻垢率可达70%左右;在温度为80℃,成垢离子浓度积(Ksp/Ca SO4)为0.04(0.20 mol/L Ca2+、0.20 mol/L SO2-4),恒温时间为14 h,PAL投加量为4 mg/L的条件下,对硫酸钙的阻垢率达到80%左右。表明改性新产品PAL可作为一种新型阻垢剂。     

新型聚合物阻垢剂聚天冬氨酸的合成与性能

对新型水处理剂聚天冬氨酸的合成、热稳定性及阻垢性能等进行了研究。研究结果表明 :聚天冬氨酸的合成为无催化剂的L 天冬氨酸缩聚反应。相对分子质量为 40 0 0的聚天冬氨酸具有最为优良的阻垢性能 ;药剂投加量仅为 0 2mg/L时 ,对碳酸钙的阻垢率就达到 88% ,阻垢率达到 10 0 %时药剂浓度仅为 2 0mg/L ;增加聚天冬氨酸阻垢剂浓度使阻垢率随着Ca2 +浓度增加而下降的趋势变缓。聚天冬氨酸是一种可应用于高温、高钙离子浓度水系统的聚合物阻垢剂。     

稠油热采污水预氧化工艺结垢机理及阻垢研究

为解决稠油热采污水站采用预氧化工艺后污水易结垢问题,采用实验测试与理论分析方法,分析了污水采用预氧化工艺后的结垢机理,评价了聚丙烯酸、水解聚马来酸酐等6种阻垢剂的阻垢性能与复配方案。结果表明,高含成垢离子的污水经预氧化流程后,pH值升高,CaCO_3结垢反应向晶体析出的方向移动,促进了垢的生成;模拟水中,PAA单剂以12 mg/L注入时阻垢率为82.3%,KR928以10 mg/L注入时阻垢率为92.4%;HPMA与PAA按1∶2复配后以15 mg/L注入,阻垢率在85%以上;复配阻垢剂在真实水样中阻垢率虽有所降低,但仍在80%以上;聚马来酸酐与聚丙烯酸复配的阻垢剂可有效抑制稠油热采污水因采用预氧化工艺引起的结垢。     

阻垢剂在废水中阻垢性能的实验研究

研究了阻垢剂聚环氧琥珀酸钠对实验室自配高钙、高氯废水中Ca2+的阻垢性能,并以阻垢率的变化来表征阻垢剂的阻垢效果,通过正交实验得到了聚环氧琥珀酸钠阻止废水中Ca2+形成CaCO3垢的最佳工艺条件。结果表明,阻垢剂投加量15 mg/L,供试废水pH为6.0,反应温度35℃,反应时间12 h为聚环氧琥珀酸钠与高钙废水中Ca2+进行络合反应的最佳反应条件。该条件下,阻垢剂对废水中Ca2+的阻垢率最高达78.32%。聚环氧琥珀酸钠能有效地阻止废水中78.32%的Ca2+形成CaCO3垢析出,沉积在好氧活性污泥上,提高了活性污泥的生物活性,有利于含钙污泥减量化,节省了污泥处理的成本。     

新型四元共聚物的合成及阻垢性能评价

以衣康酸(IA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,通过水溶液自由基聚合的方法合成了四元共聚物阻垢剂,并且利用红外光谱对共聚物的结构进行了分析。通过自制阻垢剂与市售T-225阻垢剂的阻垢性能对比试验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度、水样温度对共聚物阻垢性能的影响,试验结果表明:共聚物投加量为30 mg/L时,此四元共聚物对碳酸钙的阻垢率高达98.7%;在钙离子质量浓度为1 100 mg/L时,四元共聚物阻垢率仍然可以达到75%以上;当水样温度为90℃时,四元共聚物的阻垢性能可以达到90%。此四元共聚物对碳酸钙的阻垢性能均优于市售阻垢剂,特别适用于高温、中等矿化度的工业循环冷却水。     

一种油田高钡水体阻垢剂的制备及性能研究

以丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(MA)与马来酸酐(MAC)三种单体合成了一种新型的三元共聚物阻垢剂,通过正交实验确定该阻垢剂的最佳工艺参数:单体配比(MA:MAC:AA)=1:0.3:0.5,引发剂用量为12%,反应温度为80°C,反应时间为4 h。考察了阻垢剂的质量浓度和高钡水体对阻垢剂阻垢性能的影响,结果表明:该阻垢剂对钡锶垢有较好的阻垢效果,当钡离子和锶离子浓度分别为185 mg/L和2 250 mg/L时,阻垢剂加量为60 mg/L,阻垢率分别接近100%和80%左右;当钡离子浓度高达700 mg/L时,该阻垢剂的阻垢率仍在90%以上。     

复配阻垢剂对碳酸钙阻垢效果研究

本实验选取HYZ、CD-1、1#、2#、3#五种不同类型的阻垢剂进行阻垢剂复配,在常压、温度为65℃和75℃条件下评价阻垢效果。实验结果表明,阻垢剂的阻垢效果随阻垢剂加量的变化而波动,即存在阻垢剂最佳加量,且除阻垢剂HYZ和1#、HYZ和2#外,其他复配阻垢剂的阻垢效果随温度的升高而明显降低。阻垢剂HYZ和2#复配在65℃,阻垢剂加量50m g/L时,阻垢效果最好,阻垢率高达98.41%。     

制药循环水用无磷阻垢剂的阻硫酸钙垢性能研究

本文利用马来酸酐（MA）改性聚丙二醇（PPG）后得到的单体PPGAZMA,再与丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）通过水相自由基聚合得到无磷阻垢剂AA-AM-PPGAZMA。将合成的无磷阻垢剂进行静态阻硫酸钙实验,结果表明当m（AA）：m（PPGAZMA）：m（AM）=4:3:1时制得的无磷阻垢剂,阻硫酸钙垢效果最佳,阻垢剂AA-AM-PPGAZMA投加量3mg/L时阻硫酸钙垢效率达到98%,此外还考察了引发剂用量和离子浓度对阻垢剂阻垢效果的影响,引发剂用量为6%时效果最佳;当钙离子和硫酸根离子浓度达到8000mg/L、12000mg/L时,阻硫酸钙垢效率仍然能够达到80%以上。通过扫描电镜观察发现,加入阻垢剂AA-AM-PPGAZMA后硫酸钙垢变得疏松不规整,AA-AM-PPGAZMA阻硫酸钙垢性能优于市售的含磷阻垢剂PBTC和PAPEMP,AA-AM-PPGAZMA加入量为3mg/L时,阻垢率已经达到98%,而PBTC和PAPEMP都未达到85%,AA-AM-PPGAZMA是一种具有工业应用前景的新型阻垢剂。     

稠油热采污水预氧化工艺结垢机理及阻垢研究

为解决稠油热采污水站采用预氧化工艺后污水易结垢问题,采用实验测试与理论分析方法,分析了污水采用预氧化工艺后的结垢机理,评价了聚丙烯酸、水解聚马来酸酐等6种阻垢剂的阻垢性能与复配方案。结果表明,高含成垢离子的污水经预氧化流程后,pH值升高,CaCO_3结垢反应向晶体析出的方向移动,促进了垢的生成;模拟水中,PAA单剂以12 mg/L注入时阻垢率为82.3%,KR928以10 mg/L注入时阻垢率为92.4%;HPMA与PAA按1∶2复配后以15 mg/L注入,阻垢率在85%以上;复配阻垢剂在真实水样中阻垢率虽有所降低,但仍在80%以上;聚马来酸酐与聚丙烯酸复配的阻垢剂可有效抑制稠油热采污水因采用预氧化工艺引起的结垢。     

油田水阻垢剂的阻垢机理及其研究进展

油田水垢组成复杂,除传统的钙、镁外,钡、锶成分也较突出。针对阻垢剂的阻垢机理以及阻垢剂的发展情况,笔者在传统单剂基础上,以有机膦酸盐阻垢剂2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸（PBTCA）：羟基亚乙基二磷酸（HEDP）=1：2复配,对CaCO3产生了最佳的阻垢效果。将马来酸（MA）、醋酸乙烯酯（VC）、丙烯酸甲酯（MAC）在引发剂的作用下与有机膦酸盐类阻垢剂复配,合成防钡锶垢的阻垢剂DY-2,加药量50mg／L,其阻垢率达99．5％。绿色阻垢剂PASP和PESA的阻垢效果也较明显。     

油田注水井管线结垢分析及阻垢剂研制与应用

青化砭油田注水井管线结垢严重,以马来酸酐-丙烯酸-甲基丙烯酸羟乙酯(MAH)、EDTMPS、PASP和HDTMPA为原料,研制了一种复合型阻垢剂ZGJ-6,能同时高效阻止碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡锶垢,当投加量60 mg/L时,对钙盐(碳酸钙、硫酸钙)垢的阻垢率达94.52%,对硫酸钡锶垢的阻垢率达95.32%,阻垢效果优于常规阻垢剂。现场应用实验表明,在管线中投加ZGJ-6 60 mg/L后,试片光亮无结垢,同压力下的月平均注水量下降幅度和同注水量下的月平均压力提高幅度为2%～3%,变化平缓,从根本上解决了管线的结垢问题。     

一种钙垢硅垢阻垢剂的合成与研究

以马来酸酐、丙烯酰胺、次亚磷酸钠、聚乙二醇4000为单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂,合成一种四元共聚物。确定最佳的合成条件:单体配比n(马来酸酐)∶n(丙烯酰胺)∶n(聚乙二醇)=1∶0.8∶0.04,单体浓度20%,反应温度85℃,反应时间4 h,引发剂加量10%(单体总量),次亚磷酸钠加量18%(单体总量)。结果表明,阻垢剂加量100 mg/L时,钙垢及硅垢阻垢率可以达到98.96%,70.26%,测试温度85℃下,钙垢及硅垢阻垢率保持90%,60%以上。表明此四元共聚物是一种性能优良的阻垢剂。     

端羧基超支化型绿色阻垢剂的制备及阻垢性能

采用熔融聚合法以木糖醇为中心核,成功制备了端羧基超支化型绿色阻垢剂,通过红外光谱仪和核磁共振对其结构进行了表征,采用静态阻垢法探讨了阻垢剂的添加量、水样环境的pH和水样温度对其阻碳酸钙和硫酸钙的能力。结果表明,端羧基超支化型绿色阻垢剂在较宽的温度范围及水体环境的pH=6~9时,对钙垢（CaCO₃和CaSO₄）均具有优异的阻垢性能,且当阻垢剂添加量为24 mg/L时,其对碳酸钙垢的阻垢效率达到了91.6 %;当阻垢剂的添加量为15 mg/L时,其对硫酸钙的阻垢效率达到了94.7 %;端羧基超支化型绿色阻垢剂的使用,均能极大程度地降低了钙垢晶体的规整性,且对于碳酸钙垢而言,端羧基超支化型绿色阻垢剂的使用还可以使碳酸钙垢的晶格发生畸变,从而达到分散阻垢的目的。