探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用

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《2024年油田污水防垢与缓蚀技术研究》范文

《2024年油田污水防垢与缓蚀技术研究》范文

《油田污水防垢与缓蚀技术研究》篇一一、引言油田开发过程中,产生的污水含有大量的矿物质和化学物质,这些物质在处理和输送过程中容易形成垢层和腐蚀管道,给油田生产带来严重的困扰。

因此,研究油田污水的防垢与缓蚀技术,对于保障油田生产的顺利进行和提高经济效益具有重要意义。

本文旨在探讨油田污水防垢与缓蚀技术的最新研究成果及其应用。

二、油田污水特点及危害油田污水主要包括采出水、洗井水、作业废水和其它含油污水等。

这些污水中含有大量的钙、镁、铁等离子以及各种有机物和微生物。

这些物质在一定的条件下,容易在管道内壁形成结垢,导致管道堵塞、流量减小、设备损坏等问题。

同时,污水中的腐蚀性物质还会对管道和设备造成腐蚀,缩短其使用寿命。

三、防垢技术研究针对油田污水的防垢技术,主要包括物理法、化学法和生物法。

物理法主要是通过物理手段如过滤、沉淀等去除水中的杂质和矿物质,从而减少结垢的可能性。

化学法则是通过添加化学药剂,如阻垢剂、分散剂等,改变水中的离子浓度和分布,从而达到防垢的目的。

生物法则是利用微生物的代谢活动来分解水中的矿物质和有机物,从而减少结垢的生成。

四、缓蚀技术研究缓蚀技术则是通过添加缓蚀剂来减缓或防止金属设备的腐蚀。

缓蚀剂能够在金属表面形成一层保护膜,隔离金属与腐蚀介质的接触,从而达到减缓腐蚀的目的。

针对油田污水的特点,研究者们开发了多种不同类型的缓蚀剂,如氧化型、钝化型、吸附型等。

这些缓蚀剂能够有效地减缓油田设备的腐蚀速度,延长设备的使用寿命。

五、技术应用及发展趋势目前,油田污水的防垢与缓蚀技术已经得到了广泛的应用。

随着科技的不断进步,这些技术也在不断发展和完善。

例如,新型的阻垢剂和缓蚀剂具有更高的效率和更低的毒性,能够更好地满足油田生产的需求。

此外,一些新型的物理防垢技术如电磁防垢技术也得到了广泛的应用和推广。

这些技术能够有效地解决油田污水的结垢和腐蚀问题,提高油田生产的效率和经济效益。

六、结论油田污水的防垢与缓蚀技术是保障油田生产顺利进行的重要手段。

油田污水防垢与缓蚀技术研究

油田污水防垢与缓蚀技术研究

油田污水防垢与缓蚀技术研究一、引言油田污水含有大量的水溶性和悬浮性杂质,经常会造成管道堵塞、设备腐蚀和增加能源消耗等问题。

因此,研究油田污水防垢与缓蚀技术具有重要的工程意义。

本文旨在分析油田污水防垢与缓蚀技术的研究现状,并探讨其应用前景。

二、油田污水成分与特点油田污水是指在油田开采和生产过程中产生的含有油类物质和其他有机、无机杂质的废水。

油田污水中包含大量的矿化物质、油脂、硫化物、颗粒物等,其中硫化物和颗粒物是造成防垢与缓蚀问题的主要因素。

三、油田污水防垢技术1. 化学防垢技术化学防垢技术是指通过添加一定的化学剂来改变油田污水中水质的化学性质,从而防止管道和设备的堵塞。

常用的化学防垢剂包括缓蚀剂、沉淀剂和分散剂等。

例如,添加缓蚀剂可在金属表面形成一层保护膜,起到缓蚀的作用;添加沉淀剂可沉淀悬浮颗粒,减少管道堵塞的风险。

2. 物理防垢技术物理防垢技术主要包括机械去垢、超滤和电化学等方法。

机械去垢是利用机械效应将管道内的垢物清除。

超滤是使用过滤膜来分离污水中的固体颗粒和溶解物质。

电化学则是通过改变电极表面的电势差来控制垢物的生成。

四、油田污水缓蚀技术1. 缓蚀涂层技术缓蚀涂层技术是将抗蚀性能良好的涂层覆盖在金属表面,形成一层保护膜。

这种技术可以防止金属腐蚀,延长设备和管道的使用寿命。

常用的缓蚀涂层材料包括聚合物、陶瓷和金属等。

2. 电化学缓蚀技术电化学缓蚀技术通过控制金属表面的电位差,从而改变金属的电化学反应,减缓金属腐蚀的速率。

常用的电化学缓蚀方法包括阳极保护、铭剥离和电化学抛光等。

其中,阳极保护技术是最常用的方法,它通过将一个阳极材料与金属连接,将金属的腐蚀作用转移到阳极上。

五、油田污水防垢与缓蚀技术应用前景油田污水防垢与缓蚀技术的应用前景广阔。

随着油田开采规模的扩大和环保要求的提高,传统的防垢与缓蚀方法已经不能满足需求。

发展新型的防垢与缓蚀技术是必然趋势。

近年来,人工智能和大数据技术的发展为油田污水防垢与缓蚀技术提供了新的思路。

缓蚀阻垢剂的研制与应用

缓蚀阻垢剂的研制与应用
效 果 等特 点 。 从 缓 蚀 机 理 来 考 虑 ,它 们 是 一 类 阴 离 子 型缓 蚀 剂 ,但 从 阻 垢 机 理 来 考 虑 ,它 们 又 是 一 类 非 化 学 当 量 阻 垢 剂 ,具 有 明 显 的
实验结果见表1 。
阻垢 剂
阻垢率 ( % ) Βιβλιοθήκη i t E I ) P A
8 0 ℃
7 O ℃
5 0 m g / L
5 0 m g / L
溶 限效应 ,当它们和其它水处理剂复合使用时 ,又表现 出理想
的 “ 协 同效 应 ” 。
阻垢率 ( %)
1 7 . 2 4
1 2 . 0 3
8 5 4 2 6 4 8 0 6 2 0 3 2 0 2 1
且适用于温度范围较大 ,阻垢率均大于8 4 . 0 %。
( 二 )中性 缓蚀 阻垢 # i HS 一 1 研 制及 性 能评 价 。
l 0 0
Mg S i O 等也有较好的活化作用。 有机多元磷酸酯分子中有 两个或两个 以上的磷酸基 团直接 与碳原子相连的有机化合物 。
9 8
R 、R 4 可为烷基 、取代烷基 、氢原子和甲叉膦酸等。 多元膦酸是一种多种阻垢途径的优异的阻垢剂 ,它 们在低
浓度 下 如3 毫 克/ 升就 可 以达 到 5 0 % 一8 0 %的阻 垢 率 ,当复配 其 它
期 内穿孔破坏 ,还会降低水流截 面积 ,增大水流阻力和输送能
量 ,增加清洗费用和停产检修时间,给生产带来严重危害 。通 过分析结垢的原理 ,研制了适 合于滨南一矿热水站的缓蚀阻垢
田水处理中常用的阻垢剂有无机聚磷酸盐 、含磷有机缓蚀阻垢 剂 、低分子量聚合物和天然阻垢剂等。 当多元醇和磷酸酯或P C 1 舴 用后 ,就可 以得到多元醇 磷酸 酯。这种多元醇 磷酸 酯 ,在阻垢方面是很有效的 ,甚至在循环

低磷缓蚀阻垢剂在石油开采中的应用效果评估

低磷缓蚀阻垢剂在石油开采中的应用效果评估

低磷缓蚀阻垢剂在石油开采中的应用效果评估随着全球能源需求的不断增长,石油开采已成为当今社会的重要经济活动之一。

然而,在石油开采过程中,存在着蚀刻和结垢问题,这会严重影响生产效率和设备寿命。

为了解决这一问题,低磷缓蚀阻垢剂被广泛应用于石油开采中。

本文将对低磷缓蚀阻垢剂在石油开采中的应用效果进行评估,并探讨其在提高生产效率和保护设备的作用。

首先,低磷缓蚀阻垢剂的主要功能是缓蚀和防垢。

石油开采过程中,金属设备常常会受到水中的腐蚀和沉积物的结垢的影响。

低磷缓蚀阻垢剂以其特殊的分子结构,能够与金属表面发生物理或化学反应,从而形成一层保护膜,防止金属腐蚀。

同时,它还可以通过改变水的化学性质,减少水中盐类和硬度离子的结垢现象。

因此,低磷缓蚀阻垢剂能够降低设备的维修成本并延长设备的使用寿命。

其次,低磷缓蚀阻垢剂在石油开采中的应用效果受多种因素影响。

首先是水质的影响。

石油开采过程中使用的水质可以有很大差异,如含有高浓度的盐类、硬度离子和矿物质等。

这样的水质会加剧腐蚀和结垢问题,降低低磷缓蚀阻垢剂的效果。

因此,对于不同的水质,需要选择适当类型和浓度的低磷缓蚀阻垢剂。

另一个影响因素是使用条件和方法。

在石油开采过程中,需要考虑温度、压力和流速等因素对低磷缓蚀阻垢剂的影响。

这些因素将直接影响到阻垢剂的抗蚀和抗结垢效果。

因此,使用低磷缓蚀阻垢剂需要根据实际情况进行调整和优化。

此外,低磷缓蚀阻垢剂的选择和配比也是影响效果的重要因素。

不同类型和配比的低磷缓蚀阻垢剂,对蚀刻和结垢问题的处理效果有差异。

因此,石油开采企业需要根据具体情况选择最合适的低磷缓蚀阻垢剂,并进行合理的配比,以达到最优的阻垢效果。

那么,低磷缓蚀阻垢剂的应用效果如何评估呢?评估方法包括实验室实验和现场试验。

实验室实验可以模拟石油开采条件下的蚀刻和结垢情况,通过对比试验样品的腐蚀和结垢情况,评估低磷缓蚀阻垢剂的效果。

现场试验是通过在实际石油开采环境中使用低磷缓蚀阻垢剂,观察设备的腐蚀和结垢情况,评估阻垢效果。

探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用

探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用

探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用摘要:油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料,随着生产用水的水温和pH值的变化,结垢严重,会对管道和设备造成严重的腐蚀。

结垢会降低换热器换热效率,腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔。

本文简要分析了缓蚀阻垢机理,探讨了目前缓蚀阻垢剂的常见类型及应用。

关键词:缓蚀阻垢剂;机理;类型;应用油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料,生产用水多采用地下水。

以地下水作为循环水的补充水时,由于其一般属于高含盐量、高硬度、高碱度的三高水质,其中的Ca2+,Mg2+ 等腐蚀性离子,随着水温和pH值的变化,结垢趋势严重,会对管道和设备造成严重的腐蚀。

结垢会降低换热器换热效率,腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔,引起系统的输水管线、水冷设备损害或使用寿命缩短,还会造成水冷气泄漏,引起工艺介质的污染或造成计划之外的停车事故等。

开发在苛刻条件下仍能发挥高效作用的缓蚀阻垢剂,对油田生产具有重大的经济和社会效益。

1 缓蚀阻垢机理循环冷却水系统中的缓蚀阻垢方法较多,化学方法是现代工业的主要方式。

其机理是缓蚀阻垢剂通过螯合与分散作用达到缓蚀阻垢的目的。

螯合作用是由于阻垢剂带有的基团能与金属离子形成配位键,生成一种环状螯合物,将易结垢离子在未析出之前稳定在水中,阻止晶核长大,而起到阻垢作用。

分散作用则是由于高分子阻垢剂带有很多负电基团,可吸附CaCO3及CaSO4等细小微粒,阻止晶核继续生长。

但高分子阻垢剂相对分子质量要小一些,如果太大,吸附架桥作用明显,将变成混凝剂,起不到阻垢作用。

2 缓蚀阻垢剂类型2.1 聚天冬氨酸类聚天冬氨酸(PASP)无毒、无刺激、可生物降解、对环境无害,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。

聚天冬氨酸在与金属原子作用时能使其离开平衡位置,引起势能的增加,稳定性降低,对其物理和化学性质产生影响,使其晶格畸变。

油田回注水阻垢缓蚀剂

油田回注水阻垢缓蚀剂

DT-206油田回注水阻垢缓蚀剂一、作用与用途阻垢剂DT-206由多种有机磷酸、特殊表面活性剂、增效剂等组成,对水中的Ca2+、Mg2+具有螯合作用,通过晶格畸变作用抑制垢的生成;对水中的碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等均有良好的螯合分散作用。

主要用于采油过程中地层和管线的阻垢、除垢作用,防止因结垢而造成的地层、管线的堵塞。

阻垢剂DT-206具有耐高温,耐碱、耐盐,在油层条件下稳定,使用剂量低等特点。

二、质量标准项目指标外观黄棕色或红棕色液体固体含量% ≥30.0总磷含量% ≥10.0pH值(1%水溶液) 2.0±1.5密度(20℃)g/cm3 1.10三、使用方法将每天所需的阻垢剂DT-206加入塑料加药桶(或箱)内,为方便使用可加水稀释后用计量泵或通过调节阀门将药剂连续加入。

阻垢剂根据注水量,用量一般在10~50mg/L,具体加量应根据水质情况确定。

四、包装与储存阻垢剂DT-206用塑料桶包装,25kg/桶、200kg/桶或根据用户需要确定;贮存于阴凉干燥处,贮存期十个月。

DT-206 scale and corrosion inhibitor of oil field recycle waterflood1, PropertiesInhibitorDT-206is formed by a variety of organic phosphate, special surface active agent, synergist, etc.It can chelate with Ca2+、Mg2+and prevent scale formation by lattice distortion ability .; It has good chelating dispersion with calcium carbonate, calcium sulfate, calcium phosphate, etc. DT-206 is mainlyused for oil production and pipeline scale, to prevent the scale formation from causing fouling, clogging pipelines.InhibitorDT-206has high temperature, alkali, salt tolerance, stability in oiland low doses.2, SpecificationItems IndexAppearance Yellow brown or reddish brown liquidSolid30.0content% ≥Total phosphorus10.0content% ≥pH (1% solution) 2.0 ± 1.5Density (20 ℃) g / cm1.103≥3,Using methodAdd the daily scale inhibitor DT-206 required to theplastic bucket (or tank) .In order to be convenient, add Pharmacy continuously by a metering pump or adjusting the valves after dilution with water. According to the water injection, the dosage is generally10 ~ 50mg / L,specific dosage should be determined according to water quality.4,Package and StorageInhibitorDT-206packed with plastic drum,25kg/drum,200kg/drum or confirmed by clients. Stored in a cool and dry place, storage for ten months.5,Safety Protection:Acidity, avoid contact with eye and skin, once contacted, flush with water.。

阻垢缓蚀剂研究报告

阻垢缓蚀剂研究报告

阻垢缓蚀剂研究报告1. 引言阻垢缓蚀剂是一种广泛应用于工业领域的化学品,用于防止金属设备表面产生垢垢和腐蚀。

本报告旨在全面探讨阻垢缓蚀剂的研究状况和应用前景,包括其作用原理、种类、应用领域等方面的内容。

2. 阻垢缓蚀剂的作用原理2.1 化学原理阻垢缓蚀剂通过添加特定的化学物质,干扰或阻断金属表面与水或其他介质中的化学反应,从而减少或防止垢垢的生成和腐蚀的发生。

这些化学物质可以与金属表面形成保护膜,改善金属的耐蚀性能。

2.2 物理原理阻垢缓蚀剂还可通过改变系统的物理条件,如温度、压力等来减少或阻止垢垢和腐蚀的产生。

例如,通过调节水的pH值,可以改变金属表面的电位,从而减少腐蚀的发生。

3. 阻垢缓蚀剂的分类与种类3.1 阻垢剂 3.1.1 磷酸盐类阻垢剂 - 亚磷酸盐 - 聚磷酸盐 - 有机磷酸盐3.1.2 螯合剂- 有机螯合剂- 无机螯合剂3.1.3 表面活性剂- 阳离子表面活性剂- 阴离子表面活性剂- 非离子表面活性剂- 天然表面活性剂3.2 缓蚀剂 3.2.1 有机缓蚀剂 - 有机酸 - 有机酮 - 有机胺 - 有机酯3.2.2 无机缓蚀剂- 无机酸- 无机盐- 溶剂4. 阻垢缓蚀剂的应用领域4.1 石油化工行业 4.1.1 炼油装置 4.1.2 石油储运设备4.2 发电行业 4.2.1 火电厂 4.2.2 核电厂4.3 钢铁冶炼行业 4.3.1 炼铁厂 4.3.2 钢铁车间4.4 再生水处理 4.4.1 工业废水处理 4.4.2 生活污水处理4.5 其他应用领域 4.5.1 制药工业 4.5.2 纺织印染行业 4.5.3 食品加工行业5. 阻垢缓蚀剂研究进展阻垢缓蚀剂的研究一直是工业界的热点,近年来,随着新材料和新技术的不断涌现,阻垢缓蚀剂的研究进展也日益迅速。

目前的研究重点主要集中在以下几个方面: 1. 绿色环保型阻垢缓蚀剂的研发 2. 针对特定垢垢和腐蚀类型的定制化阻垢缓蚀剂 3. 阻垢缓蚀剂在不同应用领域的工程应用效果研究 4. 阻垢缓蚀剂与其他化学品的协同作用机制的研究6. 结论阻垢缓蚀剂作为一种重要的工业化学品,在许多领域中起到了不可替代的作用。

缓蚀阻垢剂原理

缓蚀阻垢剂原理

缓蚀阻垢剂原理
缓蚀阻垢剂是一种应用于水处理过程中的化学药剂,可以有效地减少和防止水中产生的垢和腐蚀。

它的原理主要包括以下几个方面:
1. 缓蚀作用:缓蚀阻垢剂中含有一些具有缓蚀作用的化学物质,如有机螯合剂和缓蚀剂等。

这些物质可以与水中的金属离子(如铁、铜、锌等)发生络合反应,形成稳定的络合物,从而减少金属离子的活性,抑制金属离子的腐蚀。

2. 螯合作用:缓蚀阻垢剂中的有机螯合剂可以与水中的硬水盐类(如钙、镁等)中的阳离子结合,形成不溶性的络合物。

这些络合物的产生可以阻止硬水盐类的结晶和沉积,减少垢的生成和附着。

3. 分散作用:缓蚀阻垢剂中的分散剂可以降低水中悬浮颗粒和固体颗粒的凝聚作用,使其分散均匀分布在水中。

这样可以减少颗粒的聚集和沉积,阻止垢的形成。

4. pH调节作用:缓蚀阻垢剂常常含有酸碱调节剂,可以调节
水的酸碱度。

合适的pH值可以改变水中金属离子的溶解度和
络合反应的速率,从而影响垢的生成和腐蚀的发生。

综上所述,缓蚀阻垢剂通过缓蚀作用、螯合作用、分散作用和pH调节作用等多种机制来防止和控制水中的垢和腐蚀。

它可
以提高水的质量,减少设备的损耗和维修成本,延长设备的使用寿命。

油田常用化学药剂作用原理全解

油田常用化学药剂作用原理全解

引言概述:
油田常用化学药剂在油田生产中发挥着重要的作用。

这些化学药剂的作用原理涉及多个方面,包括改善油水分离效果、提高油井渗透性、抑制油藏中的水和气体产生等。

本文将对油田常用化学药剂的作用原理进行全面解析,为读者深入理解这些化学药剂的应用提供参考。

正文:
1.界面活性剂的作用原理
降低油水界面张力
提高油水分离效果
促进润湿作用
提高钻井液性能
2.缓蚀剂的作用原理
形成保护膜
抑制金属腐蚀反应
提高油井管道的使用寿命
3.乳化剂的作用原理
使油水乳化形成稳定乳液
改善增稠剂性能
提高提油效率
4.残留酸化剂的作用原理
去除管道内的沉积物
改善油井渗透性
提高石油采收率
5.抗泡剂的作用原理
破坏气泡的表面张力
抑制气体产生
提高油水分离效果
总结:
油田常用化学药剂的作用原理涉及界面活性剂、缓蚀剂、乳化剂、残留酸化剂和抗泡剂等多个方面。

界面活性剂可以降低油水界面张力、提高油水分离效果,缓蚀剂能够形成保护膜抑制金属腐蚀,乳化剂可以使油水乳化形成稳定乳液提高提油效率,残留酸化剂能够去除管道内的沉积物提高油井渗透性,抗泡剂能够破坏气泡的表面张力抑制气体产生,以及提高油水分离效果。

了解这些作用原理对于合理选择和使用油田化学药剂具有重要意义,帮助提高油田生产效益。

油田水处理药剂的类型及其机理

油田水处理药剂的类型及其机理

油田水处理药剂的类型及其机理油田水处理药剂主要是指在油田开发过程中,对产出水进行处理的化学药剂。

这些药剂主要用于去除或减少水中的污染物,以满足油田环境保护和水资源利用的要求。

油田水处理药剂的类型很多,常见的有分散剂、乳化剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等。

这些药剂具有不同的机理和功能,在油田水处理中发挥重要作用。

1.分散剂:分散剂是一种能够使沉淀物分散悬浮于水中的药剂。

它的主要机理是通过表面活性剂的作用,改变颗粒表面的性质,使颗粒带电,从而相互之间发生静电吸引,形成悬浮体系。

常用的分散剂有磺酸盐、酸性饱和胺、表面活性剂等,可用于悬浮油、沉淀物的处理。

2.乳化剂:乳化剂是一种能够将油水两相混合形成乳液的药剂。

其机理是通过乳化剂分子在水中,使之分子极性一部分与油相互作用,另一部分与水相互作用,从而形成稳定的乳化体系。

乳化剂常用的有表面活性剂、聚醚酸盐等,它们可以在油水界面上形成一层膜,阻碍油水分离,以利于油水的分离和处理。

3.缓蚀剂:缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀速率的药剂。

它可以与金属表面形成一层保护膜,阻止腐蚀介质的进一步侵蚀金属表面。

常见的缓蚀剂有有机磷、缓蚀胺等,它们通过吸附在金属表面,形成保护膜,降低金属腐蚀速率。

4.阻垢剂:阻垢剂是一种能够防止沉积物结垢、保持设备通畅的药剂。

它可以通过改变结垢物质的形态或阻止其与管壁的黏附,从而避免结垢物质的形成。

常见的阻垢剂有聚合物、多元酸盐等,它们可以通过吸附、络合、分散等作用,防止沉积物的结垢和堵塞。

5.杀菌剂:杀菌剂是一种能够抑制和杀灭细菌、病毒等微生物的化学药剂。

常见的杀菌剂有氧化剂、酸性物质等,它们可以破坏微生物的细胞膜、细胞壁等结构,达到杀菌的目的。

以上是一些常见的油田水处理药剂及其机理,它们在油田开发中的应用可以有效地去除或减少水中的污染物,保护环境,优化油田开发过程。

随着技术的发展,油田水处理药剂的种类和性能会继续得到改进和完善,以适应不同的水质和处理要求。

高效油井缓蚀剂研究与应用

高效油井缓蚀剂研究与应用

高效油井缓蚀剂研究与应用摘要:随着油田开采进入高含水期,油井腐蚀问题日益严重,已经成为影响油田安全生产和经济效益的重大隐患。

本文通过对油井腐蚀因素进行全面分析,有针对性的研制出一种高效缓蚀剂,并在实验条件下进行分析,取得了较好的效果。

关键词:油井腐蚀因素高效缓蚀剂在石油生产过程中,油井腐蚀是一个普遍存在的问题。

采出液中含有高矿化度的水,水中溶解的氧气、二氧化碳、硫化氢以及微生物都会引起腐蚀[1]。

相关资料表明,中国石油天然气集团公司平均每年发生事故约500起,其中60%源于腐蚀[2]。

腐蚀给我国石油工业造成的损失约占行业总产值的6%,若能采取有效防腐措施,可以挽回30%~40%的经济损失[3]。

油井防腐已经成为广大油田工作者的一项重要任务。

一、油井防腐技术现状国内外针对油井腐蚀的主要措施[4]有:(1)耐蚀材料。

根据油井生产的实际情况,可以合理地选用不锈钢、陶瓷材质的配件,以及玻璃钢、碳纤维抽油杆等。

(2)表面处理。

对腐蚀严重油井,可以使用表面进行防腐处理的油管或油杆。

比如防腐涂料、化学镀油管杆、树脂塑料衬里油管等。

(3)化学药剂。

用化学药剂进行油井的腐蚀治理必须具有针对性,因此要清楚的了解油井腐蚀的原因,例如溶解氧、硫化氢、细菌等,才能经济合理的进行防治药剂的选择。

二、油井腐蚀影响因素分析在油井生产过程中,二氧化碳、硫化氢、氧气、氯离子和水分是各种设备主要的腐蚀介质[5]。

因此,油田设备腐蚀影响因素主要有以下几个方面:1.CO2的影响CO2腐蚀往往表现为典型的沉积物下方的局部腐蚀。

腐蚀产物碳酸盐或不同的生成膜在钢铁表面不同区域的覆盖程度不同,形成了自催化作用很强的腐蚀电偶。

2.H2S的影响溶解于油井水中的H2S具有较强的腐蚀性。

碳钢管线或设备在含有H2S的介质中会发生氢去极化腐蚀,碳钢的阳极产物铁离子与硫离子相结合生成硫化亚铁。

3.O2的影响氧气进入油井后,在井下产生大量的氧化产物,从而引起地层结垢,进一步加剧油管和井下设备的腐蚀,造成套管、油管和井下设备损坏。

有机阻垢缓蚀剂作用机理的理论研究

有机阻垢缓蚀剂作用机理的理论研究

有机阻垢缓蚀剂作用机理的理论研究一、内容综述随着科学技术的不断发展,有机阻垢缓蚀剂在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛。

本文将对有机阻垢缓蚀剂的作用机理进行理论研究,以期为实际应用提供理论依据。

有机阻垢缓蚀剂是指通过化学方法合成的具有阻垢、缓蚀和清洗功能的高分子化合物。

根据其结构特点和作用方式,有机阻垢缓蚀剂可分为离子交换型、吸附型、络合型和生物降解型等。

其中离子交换型有机阻垢缓蚀剂主要通过与水中钙、镁等离子形成稳定的络合物来实现阻垢和缓蚀;吸附型有机阻垢缓蚀剂则是通过吸附水中的碳酸盐、硫酸盐等物质来达到阻垢效果;络合型有机阻垢缓蚀剂则是通过与水中的金属离子形成络合物来实现缓蚀;生物降解型有机阻垢缓蚀剂则是利用微生物降解产物来抑制水中的腐蚀过程。

离子交换型有机阻垢缓蚀剂主要是通过与水中的钙、镁等离子形成稳定的络合物来实现阻垢和缓蚀。

这些络合物的形成过程通常涉及两个步骤:第一步是有机分子中的活性基团与水分子发生亲核取代反应,生成一个不稳定中间体;第二步是中间体经过一系列的成键、脱键反应,最终与水分子形成稳定的络合物。

在这个过程中,有机分子中的亲核试剂起到了关键作用,它们能够有效地降低反应活化能,促进反应速率的提高。

吸附型有机阻垢缓蚀剂主要是通过吸附水中的碳酸盐、硫酸盐等物质来达到阻垢效果。

这些吸附过程通常涉及两个步骤:第一步是有机分子中的活性基团与水中的阳离子或阴离子发生静电相互作用;第二步是吸附质在有机分子表面形成稳定的共价键或离子键。

在这个过程中,有机分子的结构性质(如极性、孔径大小等)对吸附效果具有重要影响,不同的有机分子可以通过调节其结构性质来实现不同程度的阻垢效果。

络合型有机阻垢缓蚀剂主要是通过与水中的金属离子形成络合物来实现缓蚀。

这些络合物的形成过程通常涉及两个步骤:第一步是有机分子中的活性基团与金属离子发生配位反应,生成一个不稳定中间体;第二步是中间体经过一系列的成键、脱键反应,最终与金属离子形成稳定的络合物。

油田生产中缓蚀剂防腐技术研究及应用

油田生产中缓蚀剂防腐技术研究及应用

油田生产中缓蚀剂防腐技术研究及应用摘要:随着社会经济的发展,石油已经成为社会发展的重要能源。

随着石油资源的不断消耗,油田开发中会遇到许多问题,其中腐蚀问题最为突出,腐蚀造成的产量损失很大。

因此,油田生产中需要应用多种方法来防腐。

缓蚀剂防腐技术在油田生产中已经得到广泛应用,其具有环境友好、成本低、效果好等优点。

本文分析了油田生产中缓蚀剂防腐技术的研究及应用,以期能够进一步促进油田生产中缓蚀剂防腐技术的发展与应用。

关键词:油田;缓蚀剂;防腐技术1.前言石油是一种重要的资源,是一种不可再生的能源。

由于石油资源分布不均匀,导致了开采难度大,开采成本高,严重制约了石油企业的发展。

因此,如何提高油田生产中的防腐蚀技术已成为当前油田行业关注的热点问题。

随着社会经济的发展,人们对能源的需求不断增加,油田作为我国重要能源之一,在社会经济发展中占有重要地位。

但是,由于油田开发中存在大量的腐蚀性气体和液体,因此腐蚀问题严重制约了油田企业的发展。

随着腐蚀问题不断恶化,如何采取有效措施来抑制腐蚀问题对油田企业的影响成为当前亟待解决的问题。

因此,要充分重视对油田生产中缓蚀剂防腐技术的研究及应用。

1.缓蚀剂的类型由于石油天然气行业中腐蚀介质复杂,并且腐蚀介质对金属材料的腐蚀速度具有决定性的作用,因此在油气开发过程中需要使用多种类型的缓蚀剂来防止金属材料在各种介质中发生腐蚀现象,从而延长其使用寿命,减少经济损失。

2.1咪唑啉及其衍生物类咪唑啉是一种具有三个氮原子的新型胺类化合物,其具有良好的耐热性和耐化学性,在石油天然气行业中得到广泛应用,成为油田注水时主要使用的缓蚀剂之一。

咪唑啉类缓蚀剂在石油天然气行业中应用较为广泛,其作用机理主要是通过与金属表面的原子发生反应,从而抑制金属的腐蚀。

咪唑啉类缓蚀剂中,以氯代咪唑啉(DCMI)效果最为显著,其能够在水中溶解度高达20g/L,具有良好的缓蚀性能。

DCMI类缓蚀剂与水形成的络合物能够将金属表面吸附层破坏掉,从而保护金属表面。

油田污水防垢与缓蚀技术研究

油田污水防垢与缓蚀技术研究

油田污水防垢与缓蚀技术研究油田污水防垢与缓蚀技术研究摘要:随着油田开发的规模不断扩大,油田污水处理成为一个重要的环保问题。

本文通过对油田污水防垢与缓蚀技术的研究,探讨了防垢与缓蚀技术的原理、方法以及应用,并提出了进一步研究的方向。

1. 引言油田污水是指在油田开发和生产过程中产生的废水,其主要成分为含油污水、含盐污水和含硫污水。

油田污水的处理工作在保证油田生产正常进行的同时,也要保证对环境的保护和污水排放的符合国家标准。

2. 油田污水的防垢与缓蚀机理油田污水中存在着大量的溶解固体和悬浮物质,其中包括钙、镁等硬水离子以及铁、铜、铝等金属离子。

在高温、高压的条件下,这些溶解物质容易沉积和结垢,形成阻塞管道的垢层。

同时,污水中的金属离子容易与管道和设备表面的金属反应,产生腐蚀,造成设备的损坏和泄漏。

3. 油田污水防垢技术3.1 机械清洗技术机械清洗技术是一种常用的防垢技术,通过对管道和设备进行定期或不定期的清洗,去除垢层,保持设备的正常运行。

机械清洗技术操作简单,效果明显,但也存在一定的安全隐患和设备损伤的风险。

3.2 化学清洗技术化学清洗技术通过使用化学清洗剂对管道和设备进行清洗,去除垢层。

常用的化学清洗剂有无机酸、有机酸、界面活性剂等。

化学清洗技术清洗效果好,但化学清洗剂的选择和使用需要谨慎,以免对环境和人体造成损害。

4. 油田污水缓蚀技术4.1 缓蚀剂技术缓蚀剂技术是指在油田污水处理过程中加入一定比例的缓蚀剂,以减小金属离子和污水中的其他溶解物质之间的反应,达到保护设备的目的。

常用的缓蚀剂有有机胺、苯胺等。

缓蚀剂技术使用方便、效果明显,但也存在缓蚀剂耗费和环境影响等问题。

4.2 表面保护涂层技术表面保护涂层技术是指在设备表面形成一层保护涂层,起到隔离金属离子和污水之间的作用。

常用的涂层材料有环氧树脂、聚氨酯等。

表面保护涂层技术能有效延长设备使用寿命,但也存在涂层施工难度大、涂层质量难以保证等问题。

在油气田评价缓蚀剂及生产领域的应用

在油气田评价缓蚀剂及生产领域的应用

现场评价方法
挂片失重法
在油气田现场设置挂片试验装置, 定期测量挂片的质量变化,评估 缓蚀剂的缓蚀效果。
腐蚀监测系统
利用在线腐蚀监测系统,实时监 测油气田生产过程中的腐蚀速率 和缓蚀剂的效果。
油气田生产数据分

分析油气田生产过程中与腐蚀相 关的数据,如产水、产气、压力 等,评估缓蚀剂的缓蚀效果。
综合评价方法
案例二:某气田的缓蚀剂应用
缓蚀剂种类
该气田主要使用酸性缓蚀剂和有机缓蚀剂, 针对酸性气田的生产特点选择合适的缓蚀剂 。
应用效果
在采气井和集输管道中添加缓蚀剂,有效抑制了酸 性气体对金属的腐蚀,降低了腐蚀速率,延长了设 备使用寿命。
环保效益
该气田通过使用缓蚀剂,减少了因腐蚀产生 的废水和废气排放,降低了对环境的污染, 提高了环保效益。
04 缓蚀剂在油气田的应用实 例
案例一:某油田的缓蚀剂应用
缓蚀剂种类
该油田主要使用有机缓蚀剂和复合缓蚀剂,根据不同油藏条件和生 产需求选择合适的缓蚀剂。
应用效果
通过在采油井和集输管道中添加缓蚀剂,有效减缓了金属腐蚀速率, 延长了设备使用寿命,提高了油田生产的经济效益。
经济效益
该油田通过使用缓蚀剂,减少了因腐蚀导致的维修和更换设备费用, 降低了生产成本,提高了整体经济效益。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
用,降低了生产成本,提高了整体经济效益。同时,也保障了海上油气
田的安全生产和环保要求。
05 缓蚀剂的发展趋势与展望
高效环保型缓蚀剂的开发
总结词
随着环保意识的增强,高效环保型缓蚀剂已成为未来发展的趋势。
详细描述
这类缓蚀剂在保证良好缓蚀效果的同时,减少了环境影响和资源消耗,有助于实现可持续发展。

缓蚀阻垢剂的作用及使用方法

缓蚀阻垢剂的作用及使用方法

缓蚀阻垢剂的作用及使用方法缓蚀阻垢剂是一种常见的化学品,它可以用于防止金属表面腐蚀和水垢的形成。

它在很多行业中都有广泛的应用,特别是在锅炉、冷却水系统和工业设备中。

本文将介绍缓蚀阻垢剂的作用及使用方法,以帮助读者更好地了解和使用这种化学品。

首先,我们来了解一下缓蚀阻垢剂的作用。

缓蚀阻垢剂主要有以下几个方面的作用:1. 缓蚀作用:缓蚀阻垢剂可以与金属表面发生化学反应,形成一层保护膜,防止金属腐蚀的发生。

这种保护膜可以阻止氧气和水分进一步接触金属表面,从而减缓腐蚀的速率。

缓蚀剂通常包括有机酸、缓蚀剂配方、缓蚀剂配方和其他化学品。

2. 阻垢作用:缓蚀阻垢剂可以防止水中的盐类或其他沉淀物在管道或设备表面形成水垢。

通过添加缓蚀阻垢剂,可以使沉淀物悬浮于水中,不会沉积在管道、设备内壁上,从而延长设备的使用寿命并提高效率。

接下来,我们将了解一下缓蚀阻垢剂的使用方法。

在使用缓蚀阻垢剂之前,需要先根据实际情况选择适合的缓蚀阻垢剂品种。

1. 根据系统类型选择缓蚀阻垢剂:不同的系统需要不同的缓蚀阻垢剂。

例如,锅炉系统需要选择能够抵抗高温和高压的缓蚀阻垢剂,而冷却水系统则需要选择抗腐蚀和抑制水垢形成的产品。

因此,在选择缓蚀阻垢剂时,需要根据实际系统类型和运行条件进行合理选择。

2. 确定投放剂量:根据系统的水质和使用条件,确定适当的缓蚀阻垢剂投放剂量。

一般来说,剂量的选择应该根据水质分析和系统运行情况来决定,过低的剂量可能无法达到预期的效果,而过高的剂量可能会导致过度浓缩和浪费。

3. 进行实验室测试和现场试验:在投放缓蚀阻垢剂之前,最好先进行实验室测试和现场试验,以确保选择的缓蚀阻垢剂能够符合预期的效果。

在实验室中,可以模拟各种条件下的实际运行环境,测试缓蚀阻垢剂的抗腐蚀性和阻垢性能。

4. 定期监测和维护:在投放缓蚀阻垢剂后,需要定期监测水质和系统运行情况,根据需要进行维护和调整。

监测内容包括水质指标、缓蚀阻垢剂残留量、管道和设备的腐蚀情况等。

油田水阻垢剂的阻垢机理及其研究进展

油田水阻垢剂的阻垢机理及其研究进展
酸等
聚合物 阻垢剂
膦基聚丙烯酸、膦基聚 羧酸类与其他含有不 马来酸、丙烯酸/丙烯酸 同官能团的单体或含 甲酯等二元共聚物,丙 磷化合物共聚, 丰富 烯 酸/丙 烯 酸 羟 丙 酯/丙 了阻垢剂品种, 促进 烯酸甲酯、丙烯酸/丙烯 了有机膦酸(盐)共聚 酰 胺 甲 基 丙 烷 /次 磷 酸 物的发展 等三元共聚物
针对 CaCO3 垢,王忠辉 研 [10] 究了马来酸(MA) -烯丙基磺酸钠(SAS)水溶性聚合物阻垢剂。 它由 马来酸酐和烯丙基磺酸钠聚合而成, 阻垢率达 90%以上。 现场应用于大庆油田高产油区中部,对 其 中 5 口 井 利 用 点 滴 加 药 方 式 加 入 MA-SAS 聚 合物阻垢剂,加药量为 16 mg/L,试验时间 160 d, 未出现结垢现象。
16
杭州化工
2009 年 3 月 2009.39(1)
油田水阻垢剂的阻垢机理及其研究进展
姚培正,包秀萍,郭丽梅,刘敏
(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津 300457)
摘 要: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 50 mg/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。 关键词:油田水垢;阻垢剂;阻垢机理;应用
表 1 常用阻垢剂
类别
名称
备注

缓蚀剂和阻垢剂的原理

缓蚀剂和阻垢剂的原理

缓蚀剂和阻垢剂的原理
缓蚀剂和阻垢剂是用于防止金属表面腐蚀和沉积物积聚的化学物质。

它们的原理如下:
1. 缓蚀剂(Corrosion inhibitors):缓蚀剂通过干扰腐蚀过程中的电化学反应,降低金属表面的腐蚀速率。

它们可以与金属表面形成保护性的膜层,阻止氧和水等腐蚀物质与金属表面接触,减少腐蚀反应的发生。

缓蚀剂还可以通过中和金属表面的酸性或碱性环境,使其pH 值接近中性,减少腐蚀的可能性。

常见的缓蚀剂包括有机物质、无机盐和络合剂等。

2. 阻垢剂(Scale inhibitors):阻垢剂用于减少水中溶解性盐类(如钙、镁等)的沉积,以防止在管道、设备和热交换器等表面形成垢层。

阻垢剂主要通过以下几种方式发挥作用:
- 阻止盐类晶体的聚集:阻垢剂可以使盐类晶体保持在溶液中,防止其沉积在金属表面上形成垢层。

- 维持晶体分散态:阻垢剂可以通过电离或络合等作用抑制晶体的结晶,使其保持在溶液中以分散态存在。

- 形成稳定络合物:阻垢剂能与钙、镁等离子形成络合物,降低其活性,阻止其沉积。

这些化学物质在工业领域中广泛应用于防腐蚀和阻垢的处理过程中,以保护设备和管道的正常运行,并延长其使用寿命。

外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策

外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策

外围低渗透油田油井腐蚀\结垢机理研究及防治对策摘要随着油田开发时间的增长,综合含水不断上升,井下腐蚀、结垢现象越来越严重。

通过现场调查,分析腐蚀、结垢原因,并在此基础上进行了室内试验,评价出了适合外围低渗透油田油井的缓蚀防垢剂,取得了很好的效果。

关键词腐蚀;结垢;缓蚀防垢剂1外围低渗透油田腐蚀、结垢现状外围油田多为注水开发低渗透油田,由于地层水和注入水的热力学不稳定性和化学不相容性,以及采油过程中压力、温度等一系列因素的变化,往往造成油井井筒、地面系统的腐蚀、结垢问题,给生产带来极大危害。

自油田投入开发以来,油井腐蚀、结垢现象逐渐严重。

目前,全区619口油井中腐蚀、结垢井已达234口,占全区总井数的37.8%。

2腐蚀、结垢机理研究及除垢方法2.1腐蚀、结垢机理研究经过对14油井腐蚀、结垢产物进行分析,确定腐蚀、结垢类型,大致分为三种,矿物质垢、铁垢和CaCO3垢。

其矿物质垢主要是由油层矿物运移作用形成的Si、Al化合物所构成,这些化合物不易溶于酸。

其铁垢可能是油田水对采油设备的腐蚀、硫酸盐还原菌的腐蚀、二氧化碳的腐蚀和硫化氢的腐蚀等过程引起结垢。

CaCO3垢主要是地下水中含有大量的钙离子,在采出过程中,地层水进入井筒后随着压力的降低,二氧化碳分压下降,造成碳酸盐溶解度下降,由于,水中溶解的碳酸根及钙离子产生过饱和现象,就会有数个分子聚集形成晶核,当晶核大于临界直径时,开始有碳酸钙析出,而结垢。

2.2除垢方法1)化学法防垢。

化学法防垢只要使用防垢剂,它能抑制晶体垢的生成和聚集,因此能防垢,防垢剂的作用机理是选择防垢剂的理论依据。

在化学防垢方法中,主要采用点滴法、周期加药法等。

2)物理法防垢。

主要有以下几种:维持地层压力防垢:地层压力下降是碳酸钙垢形成的一个重要原因。

随着CO2分压升高,CaCO3溶解度也随之上升,因此碳酸钙垢沉淀相应减少。

憎水涂层防垢:在管线和设备的表面涂敷憎水涂层,使管线和设备表面无法沉积盐垢。

《2024年油田污水防垢与缓蚀技术研究》范文

《2024年油田污水防垢与缓蚀技术研究》范文

《油田污水防垢与缓蚀技术研究》篇一一、引言油田开发过程中,由于注入水、采出液及地层中各种化学物质的混合,产生了大量的油田污水。

这些污水中含有大量的矿物质、油类、气体及微生物等复杂成分,其中矿物质的沉淀和结垢问题,以及设备腐蚀问题,是油田污水处理过程中的两大难题。

因此,防垢与缓蚀技术的研究对于油田污水的处理至关重要。

本文将对油田污水防垢与缓蚀技术进行深入的研究与探讨。

二、油田污水防垢技术研究1. 防垢技术原理防垢技术主要是通过改变水中的矿物质组成,降低矿物质的过饱和度,防止矿物质在设备表面析出并形成结垢。

其技术手段包括物理法、化学法以及物理化学法等。

2. 常见防垢技术(1) 物理法:如超声波防垢技术,利用超声波的振动作用,破坏水中的矿物质结晶过程,从而达到防垢的目的。

(2) 化学法:如投加防垢剂,通过与水中的矿物质发生化学反应,生成难溶于水的化合物,从而防止矿物质在设备表面析出。

(3) 物理化学法:如电场防垢技术,利用电场对水分子进行极化处理,改变水中的矿物质组成和结构,从而达到防垢效果。

三、油田污水缓蚀技术研究1. 缓蚀技术原理缓蚀技术主要是通过在设备表面形成一层保护膜,阻止设备与污水中的腐蚀性物质直接接触,从而减缓设备的腐蚀速度。

其技术手段包括涂层保护、阴极保护及添加缓蚀剂等。

2. 常见缓蚀技术(1) 涂层保护:在设备表面涂覆一层耐腐蚀的涂层,如环氧树脂、聚氨酯等,以隔绝设备与腐蚀性物质的接触。

(2) 阴极保护:通过使设备成为阴极,减少设备的电化学腐蚀。

如在设备表面施加电流,使设备上的电子流向另一极,从而降低设备的腐蚀速度。

(3) 添加缓蚀剂:在污水中投加缓蚀剂,如胺类、亚硝酸盐等,这些缓蚀剂能在设备表面形成一层保护膜,阻止设备与腐蚀性物质的接触。

四、技术应用与发展趋势目前,油田污水的防垢与缓蚀技术已经取得了较大的进展。

未来,随着科技的进步和环保要求的提高,防垢与缓蚀技术将更加成熟和多样化。

一方面,新技术、新设备将不断涌现,如纳米技术、生物技术在防垢与缓蚀领域的应用;另一方面,智能化、自动化的防垢与缓蚀系统将逐渐普及,提高油田污水的处理效率和处理效果。

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探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用
摘要:油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料,随着生产用
水的水温和pH值的变化,结垢严重,会对管道和设备造成严重的腐蚀。

结垢会
降低换热器换热效率,腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔。

本文简要分析了
缓蚀阻垢机理,探讨了目前缓蚀阻垢剂的常见类型及应用。

关键词:缓蚀阻垢剂;机理;类型;应用油田生产过程中的传质传热设备多
采用碳钢和不锈钢材料,生产用水多采用地下水。

以地下水作为循环水的补充水时,由于其一般属于高含盐量、高硬度、高碱度的三高水质,其中的Ca2+,
Mg2+等腐蚀性离子,随着水温和pH值的变化,结垢趋势严重,会对管道和
设备造成严重的腐蚀。

结垢会降低换热器换热效率,腐蚀会造成设备管道和换热
器腐蚀穿孔,引起系统的输水管线、水冷设备损害或使用寿命缩短,还会造成水
冷气泄漏,引起工艺介质的污染或造成计划之外的停车事故等。

开发在苛刻条件
下仍能发挥高效作用的缓蚀阻垢剂,对油田生产具有重大的经济和社会效益。

1缓蚀阻垢机理循环冷却水系统中的缓蚀阻垢方法较多,化学方法是现代工
业的主要方式。

其机理是缓蚀阻垢剂通过螯合与分散作用达到缓蚀阻垢的目的。

螯合作用是由于阻垢剂带有的基团能与金属离子形成配位键,生成一种环状螯合物,将易结垢离子在未析出之前稳定在水中,阻止晶核长大,而起到阻垢作用。

分散作用则是由于高分子阻垢剂带有很多负电基团,可吸附CaCO3及CaS
O4等细小微粒,阻止晶核继续生长。

但高分子阻垢剂相对分子质量要小一些,
如果太大,吸附架桥作用明显,将变成混凝剂,起不到阻垢作用。

2缓蚀阻垢剂类型2.1 聚天冬氨酸类聚天冬氨酸(PASP)无毒、无刺激、可生物降解、对环境无害,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。


天冬氨酸在与金属原子作用时能使其离开平衡位置,引起势能的增加,稳定性降低,对其物理和化学性质产生影响,使其晶格畸变。

例如使金属机械强度降低等。

聚天冬氨酸在中性条件下与金属表面的物理吸附会向更稳定的化学吸附转化,达
到较好的缓蚀阻垢性能。

采用尿素和马来酸酐为原料合成了聚天冬氨酸,结果表
明pH值越大,金属离子与聚天冬氨酸上N原子的作用能力越弱。

将聚天冬氨
酸与钨酸钠进行复配后,由于有机膜与无机膜的互补使得缓蚀性能大大增加。


聚天冬氨酸结构中引入羧基可以提高其缓蚀阻垢率,而引入磺酸基则会降低其缓
蚀阻垢率。

研究发现在加药质量浓度4mg/L时,含羧基聚天冬氨酸衍生物的
缓蚀阻垢率比聚天冬氨酸的阻垢率提高了4%左右。

聚天冬氨酸、钨酸钠和锌盐
对铜的缓蚀阻垢具有协同作用,阻垢效率达94%,缓蚀效率达94.2%。

钨酸钠与
聚天冬氨酸组合时,对聚天冬氨酸分子有一个压缩效应,可增加有效覆盖面积;
钨酸根在溶解氧存在下生成钝化膜,且在那些未被聚天冬氨酸分子覆盖的金属表面,起到有机与无机膜的互补作用。

聚天冬氨酸是一种经济环保、可生物降解、
能在高浓缩循环水中稳定运行、节水节能、能够安全用于循环水系统的良好缓蚀
阻垢剂。

但聚天冬氨酸的应用主要是有机膜与无机膜互补,在有机膜与有机膜的
协同研究上比较罕见,应引起研究人员的注意。

2.2 有机膦类有机膦酸尤其是含氮烃基膦酸具有类似氨基酸的结构,对金属
具有相当好的螯合作用,因此是一类常用的缓蚀阻垢剂。

含磷有机缓蚀阻垢剂由于具有良好的化学稳定性,一定条件下和其他水处理
剂复合使用,能表现出理想的协同效应,兼具缓蚀和阻垢的作用,在工业水处理
中应用非常广泛。

N,N-二甲基甲叉二膦酸(DMMP)具有良好的阻垢性能,相同条件下,DMMP抑制碳酸钙垢以及缓蚀的能力均优于常用水处理剂羟基亚
乙基二膦酸(HEDP)和乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)。

DMMP能在较
高的pH环境中使用,其缓蚀性能随浓度增加而增大,与无机缓蚀剂钼酸钠复配后,有很好的协同增效作用。

2.3 聚环氧琥珀酸类聚环氧琥珀酸是国外20世纪90年代初研制成功的绿
色水处理药剂。

由于其兼有缓蚀、阻垢双重功能,热稳定性能好,无磷非氮,环
境友好,代表了水处理剂的发展方向,已成为国内外水处理剂研制、开发的热点。

聚环氧琥珀酸优势明显,国内起步晚,但近年来发展迅速。

如胡晓静等用衣康酸
均聚物与聚环氧琥珀酸、含羧基聚天冬氨酸衍生物以及葡萄糖酸钠合成了一种以
抑制阴极极化为主的混合型缓蚀阻垢剂。

在电子显微镜下观察该混合型缓蚀阻垢
剂处理过的碳钢表面,发现其完整而光滑,缓蚀阻垢率可达96%~97%。

2.4 木质素磺酸钠类将造纸厂废渣污泥中的木质素磺化而得到的木质素磺酸钠,可生物降解、价格低,且具有一定的缓蚀阻垢性能。

木质素磺酸钠与有机磷、锌盐、苯并三唑等具有较好的协同作用,复配可明显提高其缓蚀阻垢性能,而且
能够降低有机磷含量,减少磷排放导致的水体富营养化,对减少环境污染、保持
水体平衡具有重要意义。

蒋玲等分别利用静态阻垢法和极化曲线法对其阻垢性与
缓蚀性进行测试,其阻垢率可超过87%。

将木质素磺酸钠与丙烯酸接枝,所得
产品的缓蚀阻垢率分别可达63.3%和40.5%。

缓蚀阻垢性能良好。

利用造纸污泥
制备绿色缓蚀阻垢剂,为造纸污泥二次利用提供了一条环境友好、资源化处理的
新途径。

但是从造纸污泥中提取木质素制备的产品,其品质与用纯木质素磺酸钠
制备的产品有一定差距,有待进一步研究。

2.5 丙烯酸及丙烯酰胺类以丙烯酸、丙烯酸羟丙酯和乙烯基磺酸钠为单体的
水溶性三元共聚物与钼酸盐进行复配后,可得到一种能应用于循环冷却水系统的
缓蚀阻垢剂。

于丽花等对此进行了研究,实验结果显示,在水温80℃时,复配
药剂对碳酸钙阻垢率达95.84%,阻垢性能良好,且作为阳极缓蚀剂,效果良好。

以N-羟甲基丙烯酰胺与丙烯酸、丙烯酸甲酯水相共聚,得到缓蚀阻垢性能良好
的阴极型缓蚀阻垢剂。

研究结果表明,其缓蚀阻垢效果优于传统的丙烯酸-丙烯
酸羟丙酯共聚物缓蚀阻垢剂。

该共聚物与锌盐复配使用后,还可起到一定的稳锌
作用。

羧基、磺酸基、膦酸基、酰胺基等官能团的加入可以使聚合物的性能得到
进一步的优化和提高。

2.6 其他新药剂采用多氨基多醚基甲叉膦酸为主剂,复配有铜缓蚀剂和锌盐等。

结果表明使黏附速率降低,减轻了换热器的腐蚀和结垢程度。

另外,通过提
高循环水浓缩倍数,相应地减少了排污量,有一定的环保效益。

磺酸盐共聚物有
很强的稳锌能力,当腐蚀发生时,阴极区形成高pH区域,Zn2+迅速沉积
成膜,但膜松软不牢固,而有机磷酸盐等在金属表面形成的沉积、吸附则起到补
膜的作用,与其共同组成致密、牢固的保护层,也可达到缓蚀阻垢的目的。

3缓蚀阻垢剂发展方向(1)有机膦系缓蚀剂适用于高硬度、高pH及高温
下运行的石油和天然气开采炼制、机械、工业水处理的冷却水系统,具有较好的
缓蚀和阻垢作用。

此类缓蚀剂二次污染严重,如何减少其二次污染将是今后研究
工作的重点。

(2)近年来,高分子缓蚀阻垢剂发展迅速,其效果好、毒性小、
热稳定性好,可在较高温度下使用,将是高效阻垢剂的发展趋势。

(3)缓蚀阻
垢剂目前很多都采用单体投加使用,若与其他缓蚀阻垢剂相结合,或不同缓蚀阻
垢剂复配使用,将会取得更好的效果,如聚环氧琥珀酸等的复配使用效果良好,
有待进行深入的研究。

参考文献:[1]蔡爱斌,吴建军,侯德霞等.中原油田回注水结垢问题分析[J].石油化工腐蚀与防护,2004,21(2):62-64.[2]敖永波,李进勇.PASP阻垢缓蚀剂缓蚀机理研究[J].全面腐蚀控制,2009,
23(4):12-14,17。

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