乙醇胺改性聚环氧琥珀酸衍生物的合成及其阻垢缓蚀性能

目的为了改变绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)单一性的功能结构,合成乙醇胺改性的多功能聚环氧琥珀酸衍生物(MEA-PESA),以提高PESA阻垢缓蚀性能,并证明MEA-PESA阻垢缓蚀机理。方法顺酐通过环化反应得到环氧琥珀酸(ESA),再通过聚合反应得到PESA,通过PESA与乙醇胺(MEA)氨解缩合,反应得到MEA-PESA,通过红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(HNMR)表征了PESA和MEA-PESA的结构。利用电化学极化曲线研究了MEA-PESA的缓蚀机理。结果 MEA-PESA合成的最佳条件:聚环氧琥珀酸与乙醇胺的质量比为10∶7,改性温度为80℃,改性时间为2 h,搅拌速率为1500 r/min。当MEA-PESA的质量浓度为16 mg/L,阻碳酸钙可达95%,阻磷酸钙可达97%;MEA-PESA的质量分数为150 mg/L时,缓蚀率可达73%,比等浓度PESA提高了12%。利用扫描电镜和红外光谱对钙垢的晶型进行了考察,谱图峰值发生移动,出现不稳定结构的峰,稳定结构的峰减小,电镜图中的晶型结构由紧密变得疏松。MEA-PESA为抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,腐蚀电流减小,腐蚀电位增大。结论在相同的阻垢、缓蚀实验条件下,MEA-PESA阻碳酸钙、磷酸钙和缓蚀性能都优于PESA,极大地拓宽了PESA的应用范围。     

聚环氧琥珀酸衍生物及复合配方在天然海水中阻垢缓蚀性能的研究

目的 为提高聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢缓蚀综合性能,拓展其应用范围,将2-氨基乙磺酸(SEA)引入PESA分子中,合成聚环氧琥珀酸衍生物(SEA-PESA)并应用于海水环境.方法 将PESA和SEA缩合制备了SEA-PESA,用傅里叶红外光谱和核磁氢谱表征其结构.研究了SEA-PESA及其四元复合配方在天然海水中的缓蚀和阻垢等综合性能.结果 在海水环境中,SEA-PESA质量浓度为160 mg/L,对Q235钢片的缓蚀率为61.82％,而PESA仅为52.17％.PESA和SEA-PESA的四元复合配方的缓蚀率分别高达88.87％、96.99％,腐蚀速率分别为0.06552、0.01772 mm/a,SEA-PESA四元复合配方缓蚀效果明显优于PESA,更好地契合了国标的要求.SEA-PESA四元复合配方以抑制阳极为主,是一种阳极型缓蚀剂;在海水中也表现出良好的阻垢性能,在10 mg/L用量下阻垢率达100％.结论 本研究证实了SEA-PESA用于冷却系统和热脱盐工艺过程中,特别是海水环境中抑制腐蚀和结垢方面的潜能,应用前景广阔.     

用表面分析的方法研究复合缓蚀剂在天然海水中的缓蚀阻垢机理

通过EDS,XPS和SEM分析方法,探讨了海水中,复合缓蚀剂钼酸盐+有机膦酸盐+聚环氧琥珀酸+锌离子在碳钢表面的缓蚀阻垢协同作用机理。EDS分析表明,碳钢试片在空白海水中与在添加了缓蚀剂的海水中相比,表面Fe元素含量由62.68%增加到96.80%,而钙元素含量由34.56%降低到0.10%,说明缓蚀剂减缓了垢下引起的缝隙腐蚀。XPS分析表明,添加复合缓蚀剂使得金属表面铁氧化物膜的覆盖率更高,更为致密,而且试片表面没有发现钙,与EDS的测试结果一致。SEM分析表明,添加复合缓蚀剂浸泡后,试片没有腐蚀痕迹和新试片存在的机械划痕,碳酸钙由浸泡前的稳定方解石变为不稳定的分散状结晶体球霰石。     

一种油田采出水用复合阻垢缓蚀剂的研究

目的找到一种可以应用于油田采出水处理的新型绿色阻垢缓蚀剂。方法以N80钢为研究对象,在油田采出水模拟水质中分别采用静态阻垢实验、静态挂片实验和极化曲线、电化学阻抗法对阻垢缓蚀剂的阻垢性能和缓蚀性能进行研究。结果通过正交实验确定了聚环氧琥珀酸、氨基三亚甲基磷酸和水解聚马来酸酐的比例,确定了阻垢缓蚀剂的配方,确定阻垢缓蚀剂在油田采出水中的最优加量为20 mg/L,该阻垢缓蚀剂可以应用于较高钙含量、p H值在6.0~8.0之间的油田采出水的处理,其阻垢率可以达到90%以上。通过极化曲线和电化学阻抗法得到,该阻垢缓蚀剂属于以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,在油田采出水中的添加量为20 mg/L时,缓蚀率可以达到82%以上,使腐蚀速率大幅降低,满足行业标准的要求。结论该复合型阻垢缓蚀剂制备简单,阻垢缓蚀性能良好。     

咪唑啉/乙二胺四甲叉膦酸钠复配缓蚀阻垢剂的性能

采用静态阻垢试验筛选出具有优异阻垢性能的阻垢剂乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS),同时采用室内静态挂片法筛选出具有良好缓蚀性能的缓蚀剂咪唑啉,将两者进行复配,确定了最优配方,并考察了最优配方缓蚀阻垢剂的性能及其缓蚀阻垢机理。结果表明:最优配方为EDTMPS与咪唑啉质量比3∶1,此配方对CaCO3垢的阻垢率为91.3%,对CaSO4垢的阻垢率为98.8%,对BaSO4垢的阻垢率为46.5%,缓蚀率为76.6%;复配缓蚀阻垢剂对CaCO3垢的阻垢性随着加入量的增多、溶液中Ca2+含量的减少、试验温度的降低而上升。     

聚环氧琥珀酸在阻垢与缓蚀方面的研究进展

从聚环氧琥珀酸结构分析了在阻垢与缓蚀方面的机理;系统阐述了聚环氧琥珀酸在阻垢与缓蚀方面的研究现状;提出了聚环氧琥珀酸作为缓蚀阻垢剂的发展方向。     

靖安油田注水管线结垢原因分析及新型高效阻垢剂的研制

目的解决靖安油田三号联合站注水管线内结垢问题。方法采用扫描电镜和X射线衍射仪对注水管线内垢样进行分析,采用油气田水分析方法对各站区油水混合物的离子浓度进行分析。选取自制马来酸酐-丙烯酸羟丙酯-亚磷酸钠(MASP)、聚环氧琥珀酸(PESA)和乙二胺四亚甲基磷酸钠(EDTMPS)三种药剂为原料,采用正交试验法L9(34)研制出了一种新型高效阻垢剂Inhi-MPE。参照油田用防垢剂性能评定方法,评价了Inhi-MPE与常用阻垢剂PESA、AA/MA、PBTCA的阻垢性能。结果注水管线垢样主要为Ca SO4结垢和少量的Ba(Sr)SO4垢。靖安油田三号联合站注水管线结垢主要是由两种不相容的水混合,并在注水管线中生成Ca SO4、Ca CO3和Ba(Sr)SO4垢。Inhi-MPE的最优水平组合为:MASP 10 g,PESA 7 g,EDTMPS 7 g。随着Inhi-MPE含量的增加,Inhi-MPE的阻垢性能增加。当Inhi-MPE的质量浓度为100 mg/L时,对靖安油田三号联合站混合水样的阻垢率达93.71%。在相同实验条件下,Inhi-MPE对靖安油田三号联合站混合水样的阻垢效果最优,AA/MA和PESA次之,PBTCA效果最差,表明Inhi-MPE具有优良的阻垢性能。结论在靖安油田三号联合站注水中连续投加Inhi-MPE,平均注水量可控制在608~628 m3之间变动,注水压力在8.15~8.27 MPa之间变动,两者变动基本保持不变。这说明Inhi-MPE可有效地减缓Ca SO4的结垢速度,保证了注水量的稳定和注入压力的平稳,注水管线结垢的问题得以解决。     

加酸处理控制不锈钢凝汽器的结垢与腐蚀

通过溶液分析和极化曲线测定,研究了304不锈钢电极在浓缩不同倍率的冷却水中的耐蚀性能及其与钙垢沉积之间的关系、阻垢剂对不锈钢耐蚀性能的影响以及不同加酸量对阻垢缓蚀效果的影响。结果表明,冷却水的浓缩倍率越高,不锈钢的点蚀电位越低,冷却水对不锈钢的侵蚀性越强。试验用阻垢剂起到了较好的阻垢和缓蚀效果,含1mg/L或2mg/L阻垢剂的冷却水中,加0.50mmol/L及以上的硫酸可以防止钙垢的沉积并降低不锈钢电极的点蚀敏感性。     

磺酸甲胺基聚环氧琥珀酸的合成及缓蚀性能

以马来酸酐为原料,钨酸钠为催化剂,双氧水为氧化剂,合成了环氧琥珀酸钠。在引发剂存在下,以环氧琥珀酸钠和氨基甲磺酸为原料,合成了磺酸甲胺基聚环氧琥珀酸(SMA/PESA),并对其进行了红外表征。利用旋转挂片腐蚀试验法对其缓蚀性能进行了评价,实验结果表明:SMA/PESA是一种吸附膜型缓蚀剂,结构中含有羧基、醚基、胺基、羟基、磺酸基等多种亲水性基团,它不仅可有效地提高化合物溶解性,还可在金属表面形成配位化合物而发生化学吸附,从而对其缓蚀性能起到增强作用,多种官能团的协同效应使其缓蚀性能大幅提高。SMA/PESA对循环冷却水中A3碳钢的腐蚀具有良好的抑制作用,当投加量为100mg/L时,缓蚀率达85.9%。     

聚(柠檬酸-天冬氨酸)的合成及其阻垢缓蚀性能

采用热缩聚法制备了聚(柠檬酸-天冬氨酸),并用红外光谱和凝胶色谱对其进行了表征。采用静态阻垢法研究了不同条件下制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)对硫酸钙的阻垢性能。采用电化学方法研究了在3.5%(质量分数)氯化钠溶液中聚(柠檬酸-天冬氨酸)对铜的缓蚀性能。结果表明:当天冬氨酸与柠檬酸物质的量之比为1∶1时,制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)(产物C)对硫酸钙的阻垢性能最好,阻垢率达97%,其在3.5%氯化钠溶液中对铜的缓蚀效果也很好。当产物C质量浓度为200mg/L时,对铜的缓蚀率可达81.6%。即制备的聚(柠檬酸-天冬氨酸)具有良好的阻垢缓蚀性能。     

聚环氧琥珀酸及其复配物的缓蚀性能研究

用旋转挂片法研究了聚环氧琥珀酸与锌盐复配对碳钢缓蚀作用的协同效应;同时研究了聚环氧琥珀酸与苯并三氮唑的复配对黄铜的缓蚀协同效应.实验结果表明:聚环氧琥珀酸与Zn2+质量比为6∶4时,协同增效作用最佳.以此比例在模拟水中,使用量为60 mg/L,缓蚀率达到97.57%.当聚环氧琥珀酸与苯并三氮唑复配时,在使用量聚环氧琥珀酸为20 mg/L,苯并三氮唑为1 mg/L时,缓蚀率达到82.14%,缓蚀协同效果也较好.     

水处理领域中的绿色环保阻垢剂及其研究进展

对目前绿色环保阻垢剂中研究和应用最为广泛的聚环氧琥珀酸(PESA)和聚天冬胺酸(PASP)及其衍生物、植物提取物及其衍生物、以及其他新型绿色环保阻垢剂-碳纳米粒子阻垢剂在水处理领域中的合成、改性进展以及技术难点进行综述,并分别对其未来的发展方向提出建议。     

氨基三甲叉膦酸的合成及其缓蚀阻垢性能

有机膦酸热稳定性好,耐水解,有较好的缓蚀阻垢性能,被广泛应用于水处理中。以甲醛、三氯化磷、氯化铵为原料合成氨基三甲叉膦酸(ATMP),通过考察各组ATMP的缓蚀阻垢性能,优选出最佳合成工艺条件,并对其缓蚀阻垢能力进行了考察。结果表明,最佳合成工艺条件为:保温温度110℃,保温时间3.5h,物料比3∶4∶1.2;ATMP的阻垢性能比缓蚀性能更为优越。     

高效低膦复合型缓蚀阻垢剂的研制

Taking organic phosphonic acid, organic phosphono carboxylic acid, surfactant, and sale with zinc as main material, a new organic multicomposite scale and corrosion inhibitor was complexed. Petrochemical company after the circulating cooling water in the depth of treatment as the media, the corrosion inhibition rate and scale inhibition rate were determined by rotation coupon corrosion and calcium carbonate precipitation methods, then six kinds of composice scale and corrosion inhibiton formnala were choisen. The comparison results to merchant products show that the corrosion inhibiton rate and scale inhibition rale of six corrosion and scale inhinbitors are more than 95% , and scale inhibition rale for calcium carbonale is 95% or more. The corrosion inhibition and scale inhibition performances of the high efficent and environmental protection inhibition are more excellent than that of merchant products.     

油田采出水处理复合阻垢缓蚀剂的研究

目的制备一种高效、复合型的油田采出水处理阻垢缓蚀剂。方法以二己烯三胺五亚甲基膦酸、磺酸基共聚物和钨酸钠为原料复配成复合阻垢缓蚀剂,通过静态阻垢试验和动态腐蚀试验,研究复合阻垢缓蚀剂的防垢和缓蚀效果与其质量浓度的关系,考察絮凝剂、杀菌剂及缓蚀剂等水处理剂对防垢效果的影响。结果在油田采出水处理中,阻垢缓蚀剂最佳质量浓度为30 mg/L,此时的阻垢率>95%,腐蚀速率为0.0696 mm/a。油田采出水中过量的絮凝剂及季铵盐1227杀菌剂会造成阻垢率降低,咪唑啉缓蚀剂对阻垢率有增效作用,异噻唑啉酮杀菌剂对阻垢率影响较小。结论该复合阻垢缓蚀剂生产制备简单,阻垢和缓蚀性能优良。     

西部油田油管腐蚀结垢机理研究

通过对西部某油田油管腐蚀结垢现状调查、单井采出液成分分析和垢样XRD分析，结合油管结垢趋势预测及室内高温高压腐蚀试验，探讨了油管腐蚀结垢机理。结果表明：垢物主要是CaCO3、CaSO4和铁锈产物，在结垢出现的同时伴随油管腐蚀的发生。影响油管腐蚀结垢的主要因素是采出液中含有丰富的的Ca^2＋、HCO3^-,Cl^-以及原油伴生气中的CO2含量较多。该油田存在严重的腐蚀结垢趋势。     

聚天冬氨酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究

研究配制了一种高效的绿色阻垢缓蚀剂,其组成为聚天冬氨酸(PASP)、聚丙烯酸(PAA)和2-磷酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA).通过碳酸钙沉积法对PASP及其复配物的阻垢性能进行了实验,得到其最优配方为m(PASP)∶m(PAA)∶m(PBTCA)=6∶1∶1.用旋转挂片法对复配物最优配方的缓蚀性能进行了测试.在测试条件下,该复配物阻垢率能达到91.71％,对碳钢的缓蚀率可达到92.23％,是一种性能优良的阻垢缓蚀剂.