无磷聚醚阻垢剂的合成及其对硫酸钙阻垢性能
无磷阻垢剂的合成及其性能评价
Vol.28No.4Apr.2012赤峰学院学报（自然科学版）Journal of Chifeng University （Natural Science Edition ）第28卷第4期（下）2012年4月结垢是油田产出水过程中遇到的常见问题之一.目前，预防结垢最常用的方法之一是投加阻垢剂.阻垢剂作为油田高含水期广泛使用的水处理剂，具有低成本，见效快等优点，还可以有效的保护油井井筒及地面集输系统.含磷阻垢剂的阻垢效果比较好，尤其是对碳酸钙的阻垢效果极佳，是近年来国内外油田主要使用的阻垢剂产品.但是，磷的排放会给环境带来很大的危害，阻垢剂投入使用后，其水解所产生的磷化合物会造成水体的富营养化，使菌藻等水体植物大量繁殖，形成赤潮，导致水生生物死亡，饮用水水源恶化.给人类环境带来不可忽视的危害.随着人类对环境重视程度的提高、水资源的保护和节约力度的加大，以及环保法规的日益严格，低磷、无磷阻垢剂的开发已成为国内外水处理剂研制方面的热点课题.本文在不引入磷的条件下，根据阻垢剂结构与性能的关系，用顺丁烯二酸酐、丙烯酸、2—丙烯酰胺—2—甲基丙磺酸、丙烯酰胺为原料，在过氧化氢引发剂引发聚合反应的条件下合成了一种无磷且对油田常见垢盐有良好阻垢性能的阻垢剂.1无磷阻垢剂的合成1.1实验试剂顺丁烯二酸酐（分析纯）；丙烯酰胺（工业级）；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（工业级）；烯丙基磺酸钠（工业级）；丙烯酸（工业级）；双氧水（分析纯）；过硫酸钾（分析纯）.1.2实验仪器及装置85—2型恒温磁力搅拌器；电接点温度计；三口烧瓶；恒压漏斗；冷凝管；移液管；FA1004上皿电子天平（0.1mg ）.1.3阻垢剂的合成方法将配有温度计、恒压滴液漏斗和回流装置的三口烧瓶固定在恒温磁力搅拌器上，在三口瓶中加入一定比例的蒸馏水、顺丁烯二酸酐和磺酸类单体，待所有固体完全溶解后加入丙烯酸.在该聚合体系升至一定温度后，在搅拌的条件下开启恒压滴液漏斗滴加引发剂，进行共聚反应.根据烧瓶中溶液的多少来调节滴加引发剂的速度.使引发剂的滴加时间在1h 左右.引发剂滴加完毕后，在该温度下继续搅拌一定时间，使聚合反应完全.待反应结束后，冷却至室温，产物为淡黄色或无色的液体.2阻垢剂阻垢性能的评价2.1阻垢剂加量评价条件：温度：70℃，溶液：7，阻垢时间：5h ，阻垢结果如图1.根据图1的结果可知，要达到理想的阻垢效果，阻垢剂加量应达到一定值.图1显示，当其加量为25mg/L 时，阻垢剂的阻垢率已经达到90%以上，在达到一定浓度后，阻垢率趋于平稳，其阻垢性能无磷阻垢剂的合成及其性能评价冷曼希,冉飞（西南石油大学，四川南充637001）摘要：针对油田生产过程中含磷阻垢剂的添加对环境的危害，本文以顺丁烯二酸酐、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺为原料，在过氧化氢引发剂引发聚合反应的条件下合成了一种无磷且对油田常见垢盐有良好阻垢性能的阻垢剂.并考察了阻垢剂加量、温度、防垢时间、体系pH 值及成垢离子浓度对防垢性能的影响.结果表明，在80℃下，防垢时间为15h 时防垢率在90%以上，100℃下防垢率仍可达85%以上.关键词：阻垢剂；无磷；阻垢性能；性能评价中图分类号：TQ085+412文献标识码：A文章编号：1673-260X （2012）04-0206-02206--不再随着阻垢剂使用量的增加而增大.所以，阻垢剂得最佳加量为25mg/L.2.2反应温度评价条件：溶液pH 值：7，阻垢剂加量：25mg/L ，阻垢时间：5h ，阻垢结果如图2.从图2可以看出，在100℃以下，温度对阻垢剂的影响不是很大，阻垢剂的阻垢率一直在85%以上.当温度超过100℃后，阻垢剂的阻垢率开始下降.所以，阻垢剂的适宜温度应低于100℃.2.3反应时间评价条件：溶液pH 值：7，阻垢剂加量：25mg/L ，温度：70℃，阻垢结果如图3.从图3可见，在阻垢时间小于9小时时，阻垢剂的阻垢率并无多大变化，当阻垢时间大于9小时后，阻垢剂的阻垢率随时间的增加有所降低，降低值不大，阻垢率均在90%以上，并且降低到一定程度后保持不变，由此可见，阻垢剂能长时间起阻垢作用.2.4体系pH 值评价条件：溶液温度：70℃，阻垢剂加量：25mg/L ，阻垢时间：5h ，阻垢结果如图4.根据图4可以看出，阻垢率也受体系pH 的影响，当体系pH 值小于9时，阻垢率达90%以上.由此可知，阻垢剂的适宜pH 值应小于9.2.5不同成垢离子浓度评价条件：溶液pH 值：7，温度：70℃，阻垢时间：5h ，阻垢结果如图5.从图5可以看出，在Ca 2+浓度为3200mg/L 的结垢体系中，阻垢剂对碳酸钙结垢的抑制能力在25mg/L 就有较好的效果.在Ca 2+浓度较高的结垢体系中，当阻垢剂的加量达到120mg/L 时，也有较好的阻垢效果.在本实验研究测试条件下三种结垢体系中，阻垢剂最优的用量分别为25mg/L ，60mg/L ，120mg/L.3结论3.1确定了最佳防垢条件：防垢剂加量为25mg/L,温度为低于100℃，防垢时间为9h ，体系pH 值为9.3.2阻垢剂耐温、耐时间性能好，在70℃以下阻垢18h ，阻垢率可以达到90%以上；当温度达到100℃时，阻垢率仍然接近90%.3.3对于高浓度成垢离子，阻垢剂仍具有较好的阻垢能力.———————————————————参考文献：〔1〕陈大均.油气田应用化学[M].石油工业出版社.北京，2006.〔2〕陆柱，方砾虹.新世纪对水处理剂技术的挑战[J].精细化工，19%，11(5)：1~5.〔3〕刘畅,李建波，等.硫酸钡防垢剂FBR 的合成与性能评价.精细石油化工进展,2007,8(2):26~27.〔4〕左景栾，任韶然，等.油田防垢技术研究与应用进展[J].石油工程建设，2008，34（2）：7-13.207--。
无磷缓蚀阻垢剂的生产技术
本技术公开了一种无磷缓蚀阻垢剂，包括下列重量百分比的成分组成：铜缓蚀剂0.1％1.0％，有机醇0.1％1.0％，水解聚马来酸酐1％20％，锌盐1％10％，无机酸0.1％2％，醇胺3％20％，聚天冬氨酸5％25％，聚丙烯酸1％5％，剩余量为水，上述各组分用量之和为100％；本技术与现有技术相比，本产品为高浓缩倍数的混合型无磷缓蚀阻垢剂，不含磷酸盐及有机磷，使用过程中，减少了微生物及藻类的滋生，降低了杀菌剂的使用，降低了运行成本，使得既环保又经济；本产品在循环水系统中具有良好的缓蚀阻垢性能，且能够对多种金属材料共存的材质起到良好的防腐性能。
权利要求书1.一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于，包括下列重量百分比的成分组成：上述各组分用量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：包括下列重量百分比的成分组成：上述各组分用量之和为100％。
3.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述铜缓蚀剂为苯并三氮唑或其衍生物。
4.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述有机醇为甲醇或乙醇。
5.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述锌盐为氯化锌、硫酸锌或硝酸锌。
6.根据权利要求1或2所述的一种无磷缓蚀阻垢剂，其特征在于：所述无机酸为盐酸、硫酸或硝酸。
技术说明书一种无磷缓蚀阻垢剂技术领域本技术涉及化学阻垢试剂领域，具体涉及一种无磷缓蚀阻垢剂。
背景技术在开放式、半开放式循环水系统中，循环水通过冷却塔冷却换热过程中会有大量的水份被蒸发，这样循环水就会不断地被浓缩。
随着浓缩倍数的增大，水中的悬浮物及钙、镁离子、硫酸盐、硅酸盐等会以水垢的形式沉积于管壁，影响换热效率、增大能耗，并且对管道有腐蚀作用，导致设备腐蚀、穿孔。
同时，由于冷却水的热交换，水中大量的微生物会在设备或管道壁上进行繁殖，使得水质进一步恶化，这样就大幅度的增加了水流阻力，引起管道的堵塞，从而降低了交换器的热交换效率，严重影响设备的正常工作。
硫酸钙垢除垢剂的合成及性能评价
1实验部分 1．1试剂及仪器
2一丙烯酰胺基一2一甲基丙磺酸( AMPS) 、 马来酸酐( MA) 、乙酸乙烯酯( VAc ) 、丙烯酰胺 ( AM) 、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、乙二胺四乙酸、钙 指示剂、氢氧化钠、柠檬酸、酒石酸、氨络合剂，均 为分析纯，成都科龙试剂厂。
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由图3可看出， 引发剂质量分数为O．5％，合 成的除垢剂除垢性能最佳。 2．1．3反应物总含量对除垢剂除垢性能的影响
固定单体配比m( AMPs ) ：m( MA) ： m( VAc) ：m( AM) =6：2：0．5：1．5、引发剂用量 0．5％、反应体系pH=l 、反应温度60℃、反应时 间4 h，实验中改变反应物总含量，考察其对产物 除垢性能的影响，结果见图4。当反应物总含量 为22．2％时，合成的除垢剂除垢性能最佳。
一定量的AMPs，MA，VAc 和AM，在回流冷凝条
件下加热搅拌，待原料完全溶解后，加热至一定温
度后滴加引发剂，控制滴加速度。滴加完毕，反应
一段时间后，冷却得到产物。反应式见图l 。
1 ．3性能 评价
用天平称取适量Cas O。垢样( 分析纯) 2 g
( 精确到0．000 1 g) ，放人小烧杯中，再加入l g
( 精确到0．000 1 g) 的除垢剂和50 mL蒸馏水，封
上保鲜膜在70℃下恒温24 h，取出冷却至室温，
然后取1 mL的恒温溶液用EDTA溶液测定Ca2+
聚羧酸系无磷阻垢剂阻磷酸钙垢的对比研究
聚羧酸系无磷阻垢剂阻磷酸钙垢的对比研究符嫦娥;向奇志;秦品珠;丁任丽;薛晓婷;周钰明【摘要】羧酸系阻垢剂具有对水环境无磷污染优势.通过实验对新型聚醚型羧酸系共聚物马来酸酐-烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠(MA-APEC)、丙烯酸-烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠(AA-APEC)及羧酸系聚合物水解聚马来酸酐、聚丙烯酸、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯的阻磷酸钙垢能力进行了对比研究.实验结果显示,5种阻垢剂均可使磷酸钙晶体形貌发生改变,但拥有强亲水性聚乙烯氧基链段的聚合物MA-APEC和AA-APEC具有更优异的阻磷酸钙垢能力.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2015(035)002【总页数】4页(P34-37)【关键词】聚羧酸;磷酸钙;聚醚;无磷;阻垢剂【作者】符嫦娥;向奇志;秦品珠;丁任丽;薛晓婷;周钰明【作者单位】江苏开放大学,江苏南京210036;江苏开放大学,江苏南京210036;江苏开放大学,江苏南京210036;江苏开放大学,江苏南京210036;江苏开放大学,江苏南京210036;东南大学化学化工学院,江苏南京211189【正文语种】中文【中图分类】TQ085工业用水采用循环使用后，补充水、排污水量大幅度降低〔1〕。
然而，由于化肥、有机磷农药及洗涤剂中磷酸盐增洁剂等的使用，水体中的磷与水循环运行中频繁投加的含有活性氯的消毒剂发生作用，致使其水解成正磷酸根，最终导致磷酸钙在循环冷却系统的设备表面形成磷酸钙垢。
磷酸钙垢沉积在设备内表面会导致流体流动阻力增加，传热效率急剧下降，甚至使设备堵塞而影响正常生产〔2〕。
目前对于磷酸钙垢的处理，工业一般采用向循环水系统中添加阻垢剂〔3〕。
由于添加的阻垢剂最终以工业废水的组成部分排放至江湖，这就要求向循环水系统中添加的阻垢剂一方面具有优良的阻磷酸钙垢性能，另一方面不能有氮、磷、硫等对水体造成二次污染的污染源。
由此可见，工业需要无磷、无氮、无硫且性能优良的阻垢剂。
本研究采用前期合成的新型无磷羧酸类阻垢剂马来酸酐-烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠（MA-APEC）和丙烯酸-烯丙氧基聚乙烯氧基羧酸钠（AA-APEC）〔4-5〕与3种工业循环水系统中常用的传统无磷羧酸类阻垢剂水解聚马来酸酐（HPMA）、聚丙烯酸（PAA）、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯（T-225）进行对比研究，以揭示新型无磷阻垢剂MA-APEC和AA-APEC的高效阻垢机理，以期为阻止循环水系统中磷酸钙垢的析出提供一条新的有效途径。
环保型无磷缓蚀阻垢剂的制备
环保型无磷缓蚀阻垢剂的制备郑兴文;曾宪光;龚敏;金永中【摘要】Based on the low molecular weight sodium polyacrylate （PAAS）,the corrosion and scale inhibitor with non-phosphorus formula was prepareded by PAAS,sodium molybdate,D-glucose acid sodium,1,2,3-benzotriazole and hexamethylenetetramine in definite proportion.Its anti-scaling performance was evaluated by calcium carbonate deposition method,its corrosion inhibition was evaluated by rotation specimen method and electro chemical method.The best formula is sodium polyacrylate 15 mg/L,D-glucose acid sodium 14 mg/L,1,2,3-benzotriazole 13 mg/L,sodium molybdate 18 mg/L,hexamethylenetetramine 14 mg/L.The scale inhibition efficiency and corrosion inhibition efficiency of the inhibitor were 92.63% and 92.78% respectively.This formula ethibits the characteristics of no phosphorus,non-toxicity,high efficiency and being environmental friendly.There are important economic and use values.%以低分子量聚丙烯酸钠（PAAS）为基础,将聚丙烯酸钠、钼酸钠、D-葡萄糖酸钠、苯并三氮唑、六次甲基四胺等物质按一定比例复配成无磷缓蚀阻垢剂配方,采用碳酸钙沉积法评价其阻垢性能,用旋转挂片法和电化学法评价其缓蚀性能。