钡锶阻垢剂作用机理介绍

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阻垢剂工作原理

阻垢剂工作原理
阻垢剂是一种可以防止或减少水系统中水垢生成和沉积的化学物质。

其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 离子交换作用：阻垢剂中的活性物质能够与水中的阳离子和阴离子发生离子交换作用。

通过与水中的碳酸钙等带正电的离子发生离子交换，阻垢剂能够防止这些离子进一步结晶形成水垢。

2. 络合和溶解作用：阻垢剂中的某些成分具有络合和溶解水垢的能力。

它们能够与水中的金属离子发生络合反应，阻止其结晶形成水垢。

同时，这些络合物还能够将已经形成的水垢溶解，减少其对设备的堵塞。

3. 阻垢剂对水垢的成核和生长有抑制作用。

水垢形成过程中涉及到成核和晶体生长两个阶段，阻垢剂可以干扰或抑制这两个过程，从而减少水垢的生成和沉积。

4. 对水垢结晶晶核形成阻滞作用。

阻垢剂可以形成一层覆盖在设备内壁上的保护膜，阻碍水垢结晶晶核的形成和生长。

这使得水垢无法牢固地附着在设备表面上，从而减少了水垢的生成和沉积。

综上所述，阻垢剂通过离子交换、络合和溶解作用、抑制成核和生长以及阻滞水垢结晶晶核形成等多种机制，实现对水系统中水垢的抑制和防止。

这些工作原理能够提高设备的效率，延长其使用寿命，并减少能源和维护成本。

阻垢剂的作用、机理及主要成分介绍

阻垢剂的作用、机理及主要成分介绍1、什么是阻垢剂阻垢剂（Scale Inhibitor）是具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能的一类药剂。

2、反渗透阻垢剂的主要成分有哪些反渗透阻垢剂主要包括一些天然分散剂、膦酸、膦羧酸及膦磺酸和高分子聚合物等，常见的分类主要有以下几种：（1）聚羧酸类阻垢分散剂（2）有机膦酸酯（3）有机膦酸类阻垢剂（4）聚磷酸盐3、阻垢剂的性能我们知道阻垢剂具有阻垢作用。

它的阻垢作用是因为它能阻止细小的碳酸盐晶粒长大而扭曲晶格，使循环冷却水中的碳酸盐不进行热交换。

同时，通过组织中有机磷酸盐等成分与金属形成保护膜的特性，与循环冷却水中的钙离子结合，防止金属腐蚀。

本产品PH值应用广泛，在PH值7.0-10.0之间均能抑制结垢和腐蚀，使工业化生产操作简便，不会因PH值失控而引起腐蚀、结垢等问题。

本品最高碳酸盐硬度可达680mg/L左右，阻垢效果好。

4、阻垢剂的作用机理（1）在阻垢剂中的络合增溶共聚物溶于水后发生离子化，形成带负电荷的分子链，与Ca2+形成水溶性络合物或螯合物，从而增加无机盐的溶解度。

增加并起到阻垢作用。

（2）晶格畸变效应是由于分子中的某些官能团占据了无机盐晶核或微晶上的一定位置，阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长，减缓了晶体的生长速度，从而减少盐垢的形成。

（3）静电斥力的作用是共聚物溶于水吸附在无机盐的微晶上，增加了粒子间的斥力，阻碍了它们的聚结，使它们保持良好的分散状态，从而阻止或减少了形成规模。

由此我们知道，阻垢剂可以有效分散难溶的无机盐类，其中的化学物质可以有效阻碍污垢的聚结，从而达到阻垢的效果。

5、反渗透阻垢剂和循环水阻垢剂的区别由于两者面临的情况不同，对两者的要求也不同：循环水的运行环境要求长期性能和抗细菌性。

可使用大量高分子分散剂分散悬浮物，以增加阻垢效果。

循环水系统体积大，露天运行，对药剂纯度要求不高。

由于反渗透阻垢剂作用时间短，要求阻垢剂与结垢离子快速相互作用，因此要求快速高效；另外，由于膜内部通道狭窄，如果使用高分子分散剂，会带来更大的问题；同时，阻垢剂在膜表面的过程是一个浓缩过程。

阻垢剂的种类与作用机理

1、阻垢剂的作用机理是什么?缓蚀阻垢剂的作用机理分为: 络和增溶作用、晶格畸变作用、静电斥力作用。

络和增溶作用络和增溶作用是共聚物溶于水后发生电离,生成带负电性的分子链,它与Ca2+形成可溶于水的络合物或螯合物,从而使无机盐溶解度增加,起到阻垢作用。

晶格畸变作用晶格畸变作用是由分子中的部分官能团在无机盐晶核或微晶上,占据了一定位置,阻碍和破坏了无机盐晶体的正常生长,减慢了晶体的增长速率,从而减少了盐垢的形成;静电斥力作用静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少垢物的形成。

2、阻垢剂的种类有哪些?在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、聚羧酸等。

聚磷酸盐常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从而防止了碳酸钙的析出。

有机膦酸类阻垢剂常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。

对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。

有机膦酸酯有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。

其毒性低，易水解。

聚羧酸类阻垢分散剂聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。

常用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物等。

主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。

3、水处理药剂的分类缓蚀剂一类以适当浓度和形式投加在水中后，可以防止或减缓水对金属材料或设备腐蚀的化学品，具有效果好、用量少、使用方便等特点。

缓蚀剂的类别和品种很多，按其化合物的种类，可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。

按其抑制的反应是阳极反应、阴极反应或两者兼而有之，可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂。

阻垢剂工作原理

阻垢剂工作原理阻垢剂是一种用于防止水中垢积物形成的化学物质。

它在许多工业和家庭应用中起着非常重要的作用，例如水处理、热交换器、锅炉管道和家用电器等。

本文将重点介绍阻垢剂的工作原理及其在防止垢积物形成方面的应用。

我们需要了解垢积物的形成原理。

垢积物是由水中溶解的无机和有机物质沉积在表面上形成的。

这些物质可以包括钙、镁、铁、锌和硅酸盐等。

当水被加热或蒸发时，其中的溶解物质会在表面上结晶并形成垢积物。

垢积物形成的速度取决于水中溶解物质的浓度、水的温度和压力等因素。

阻垢剂的作用是通过改变水中垢积物形成的方式来防止其沉积在表面上。

阻垢剂的主要工作原理包括以下几个方面：1. 分散作用：阻垢剂通过使水中的溶解物质保持分散状态，防止其形成颗粒并沉积在表面上。

这是通过阻止物质的结晶过程来实现的。

2. 离子交换作用：阻垢剂中的某些化学物质可以与水中的溶解物质发生反应，形成可溶解的复合物或沉淀，并将其悬浮在水中。

这样可以阻止溶解物质沉积在表面上。

3. 缓蚀作用：阻垢剂中的某些化学物质可以与金属离子反应形成保护性的膜层，减少金属表面与水中溶解物质的直接接触，从而防止垢积物的形成。

4. pH调节作用：水的pH值是影响垢积物形成的重要因素之一。

阻垢剂可以通过调节水中的pH值来改变垢积物形成的倾向性。

提高水的pH值可以减少钙和镁等金属离子的浓度，从而降低垢积物的形成。

阻垢剂在许多应用中起着重要的作用。

它们常用于锅炉、冷却塔和热交换器中，以防止热传导表面上垢积物的形成。

在这些设备中，阻垢剂可以通过将溶解物质保持分散状态和形成可溶性复合物来防止垢积物的积聚，并保持设备的正常运行。

阻垢剂也广泛应用于家用电器中，例如洗衣机、洗碗机和咖啡机等。

在这些设备中，阻垢剂可以防止水垢在设备内部形成，并延长设备的使用寿命。

阻垢剂通过改变水中垢积物形成的方式，防止其沉积在表面上。

它们的工作原理包括分散作用、离子交换作用、缓蚀作用和pH调节作用。

阻垢剂在水处理、热交换器、锅炉管道和家用电器等许多应用中发挥重要作用，保持设备的正常运行并延长使用寿命。

高钙、钡锶复合离子结垢性水体阻垢剂研制及性能评价

68
2019年第11期
工业、生产
在带式输送机运行过程中，压风清煤器将粘结在驱动滚筒以及胶带上的落煤清除，除落的落煤沿着预先设计好的溜槽进入到清煤输送带上，通过输送机带将落煤运送至机尾支架外侧，整个机尾清煤装置均安装在机尾支架上，具体如图2所示。
2.3 复合结垢性水体阻垢剂BSC-2019阻垢增效作用研究
为考察单一钡锶垢阻垢剂BS-3和高效钙垢阻垢剂 CC-3两者复配后否具有协同增效作用，实验研究了 BSC-2019、BS-3和CC-3在100 mg/L加量下对南海西部涠洲油田产出水（高钙、高钡锶离子水体）的阻垢效果，由实验得出，阻垢剂加量均为100mg/L时， BSC-2019对涠洲油田采出水复合垢中钡锶垢阻垢率为 97.83%，对钙镁垢阻垢率为98.32%，阻垢效果同样也较BS-3和CC-3大有改善。由此说明复合结垢性水体阻垢剂BSC-2019相对于任一复配组分（BS-3或CC-3）均具有明显的阻垢增效作用，对涠洲油田高钙、高钡锶结复合垢水体阻垢效果大大提高。
技术研究
2019年第11期
高钙、钡锶复合离子结垢性水体阻垢剂研制及性能评价
周玉霞梁玉凯宋吉锋程利民王佳伟
中海石油（中国）有限公司湛江分公司广东湛江 524057 摘要：针对高钙、钡锶复合离子结垢性水体，采用自制的聚合物钡锶阻垢剂（BS-3）、高效钙垢阻垢剂（CC-3）进行复配优化，合成了一种新型复合结垢性水体阻垢剂BSC-2019，并对阻垢剂的最佳加量和复合阻垢效果进行了评价。关键词：阻垢剂钡锶垢钙垢
2 结果与讨论 2.1 复合结垢性水体阻垢剂研制
将CC-3与BS-3分别以3∶1，2∶1，1∶1，1∶2， 1∶3进行复配，测定不同比例复合结垢性水体阻垢剂对涠洲油田地层水的阻垢率，确定其最优复配比例，

钡锶垢生垢机理

生垢，并沉析４８小时，过滤、干燥后作粉末衍射，结果见表５ｅ
表５３０ ℃ 和９０ ℃下混合生垢的特征衍射
温度ａ（Ａ）
３．４５２
Ｉ／Ｉａ
１００９０８０１００９０８２
３００Ｃ
３．１０
１０－＇）。即两种离子的浓度积都大于其难溶盐的溶度积，所以Ｂａｔ＋，Ｓｒ，十和Ｓ０，＇同时结晶沉淀，直到仁Ｓｒ，十」［Ｓ叮一」＜＝８ＸＩＴ，时，ＳｒＳＯ，结晶和溶解才达到平衡．下
面是ＢａＳＯ，和ＳｒＳＯ，和（Ｂａ，Ｓｒ）ＳＯ；三种晶体的粉末衍射表。
＋〕［ＳＯ，＇ｌＡｓｐ（ＢａＳ０４）｛或［Ｓｒ＇＋］［ＳＯ，，一」＞Ｋｓｐ（ＳｒＳ０４）｝时，沉淀就会生成。
在不考虑盐效应、同离子效应影响的情况下，对Ｂａ＋／Ｓ叮一＝１：１的不同浓度下
浙江大学硕士学位论又
化学公司）、ＣＱ－１（长庆油田）、ＳＬＰ－１（胜利油田）进行对比试验。本除垢剂代
号为ＢＲ－０２ｏ
３结果讨论
３．王生垢机理
硫酸钡、锯垢的生垢机理同其它难溶、微溶盐垢的生垢机理基本相似，但
由于Ｂａ＇＋，ＳｒＺ＋和Ｓ叮一之间晶格能较大，从而使硫酸钡、银晶体的溶度积比较小，
ｄ（人〕
３．３５４３．０１５
３．４７５
１／ｌ０

一种新型钡锶阻垢剂的研究及性能评价

Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2019, 41(2), 14-20Published Online April 2019 in Hans. /journal/jogthttps:///10.12677/jogt.2019.412014Study and Performance Evaluation of a New Barium-strontium Scale InhibitorWeihua Wang, Weiwu Chen, Ting Gao, Jifang SongThe Third Oil Production Plant of Changqing Oilfield Company, PetroChina, Yinchuan NingxiaReceived: Jan. 7th, 2019; accepted: Mar. 13th, 2019; published: Apr. 15th, 2019AbstractWith the progress of development in Jiyuan Oilfield, the problems of scaling were severe in ga-thering and water injection system, which seriously affected the normal oil production. Through the analysis of reservoir water type, compatibility test and scaling products, etc., the major scaling type and its scaling mechanism in the reservoir were clarified. A new type of barium-strontium scale inhibitor was synthesized. The evaluation results show that the scale inhibitor can destroy the crystal form of scale, and also has the effect of charge dispersion and chelating solubilization.KeywordsJiyuan Oilfield, Scaling Mechanism, Barium-strontium Scale Inhibitor一种新型钡锶阻垢剂的研究及性能评价一种新型钡锶阻垢剂的研究及性能评价王伟华，陈威武，高挺，宋继芳中石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川作者简介：王伟华(1983-)，男，高级工程师，现主要从事采油工艺研究等方面的工作。

钡锶阻垢剂

钡锶专用阻垢剂
性能与用途
采油污水和回注水中含有大量的Ca、Ba、Sr和硫酸根离子，导致油田生产管线以及其他的用水系统极易形成钡锶垢，导致管道缩径流通截面积变小，压力增大。

管道结垢还易造成垢下腐蚀，严重时造成管道阻塞，大大增加了作业难度，严重影响生产。

碳酸盐垢较容易控制和清理，但是硫酸盐中钡锶由于溶度积很小，结构紧密、硬度较大，很难用传统的方法清除。

发生大面积钡锶垢堵塞后只能采取停产人工清理的方法，严重影响生产效率。

针对油田系统结垢问题，单一缓蚀阻垢剂已很难满足油田的使用要求。

而现有的针对钡锶垢沉积的油田用阻垢剂很少。

在这种背景下，钡锶专用阻垢剂CLEANS-607B应运而生，它是一种新型高效Ba2+、Sr2+离子稳定剂，对国内现有阻垢剂所无法控制的水中钡、锶垢沉积有着优良的抑制作用，对水中的碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等难溶盐沉积亦有着优良的阻垢作用。

技术指标
使用方法
将每天所需的钡锶专用阻垢剂CLEANS-607B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均匀加入系统中，添加量视水质和工况而定，建议投加量为
15~50mg/L 。

包装
25公斤塑料桶包装或根据客户需要。

安全与防护
贮于通风阴凉处，注意防火，保质期一年。

操作时注意劳动保护，应避免与皮肤、眼睛等接触，接触后用大量清水冲洗。

阻垢剂的作用机理是什么？

阻垢剂的作用机理是什么？一、什么是阻垢剂？阻垢剂是一种防止水垢沉积的化学剂。

它可以在水里形成一层薄膜，阻止水中的矿物质和其他杂质沉积在管道和设备表面上，从而保持设备的高效性能，延长其使用寿命。

二、阻垢剂的作用机制阻垢剂主要通过以下机制发挥其作用：1. 离子交换阻垢剂中的功能组分通常是强碱性胺或酸性羧酸，它们能够与水中的离子发生离子交换反应。

在这个过程中，阻垢剂分子中的部分离子会和水中的钙、镁等离子发生反应，形成相对不易沉积的化合物。

这些化合物不容易附着在管道和设备表面上，从而防止了水垢的形成。

2. 缓和pH值阻垢剂中的功能组分还可以缓和水的pH值，将其保持在一定的范围内，从而降低水垢的形成。

当水的pH值过高或过低时，矿物质和其他杂质更容易沉积在管道和设备表面上。

而阻垢剂的作用就是通过调节水的pH值来降低这种沉积的可能性。

3. 防止晶核形成阻垢剂分子中的功能基团还能够阻止水中的矿物质形成晶核，从而防止水垢的形成。

在水中，矿物质的沉积需要形成晶核，而阻垢剂中的功能基团能够与矿物质结合，从而抑制晶核的形成。

4. 分散阻垢剂中的功能基团还能够分散水中的矿物质和其他杂质，使其保持在水中的分散状态，从而防止水垢的形成。

在水中，矿物质和其他杂质越是接近，它们之间的化学反应就越容易发生，从而导致水垢的形成。

而阻垢剂的作用就是通过分散水中的矿物质和其他杂质，使其保持在水中的均匀状态，从而降低水垢的形成。

三、总结阻垢剂通过离子交换、缓和pH值、防止晶核形成和分散等机制发挥其防止水垢形成的作用。

使用阻垢剂能够保护设备，延长其使用寿命，降低维护成本。

油井钡、锶垢防垢剂的研制和应用

水的热力学不稳定性和化学不相容性成就了油阻止微晶聚结长大成垢并在表面沉积。田含水开发后井筒、管网等系统的结垢 … ，造成检
泵周期短、系统压力升高、管网腐蚀等现象频繁发
生，给生产带来严重危害。国内诸多学者采取
（油田应用化学专业），从事油气田开发技术研究与应用工作，Ｅ —
ｍａｉｌ：ｅｙ５一ｆｙｒ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｎ．ｒｃｎ，地址：河北省辛集市华北油田第
五采油厂，０５２３６０。
钡、锶垢的油井也越来越多。因硫酸钡溶度积常５０ ℃后，再搅拌３０ｍｉｎ；依次按比例加入乙二胺四数很低，比硫酸锶更容易沉积，钡、锶垢用一般方乙酸二钠盐、乙二胺四丙酸四钠盐和乙二胺四甲叉
分点，为其他油田防止钡、锶垢的沉积提供了可借鉴的技术思路。
关键词油井硫酸钡硫酸锶
垢沉积阻垢剂
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｉ．ｊｓｓｎ．２０９５－１４９３．２０１５．００６．００１
１防止硫酸钡、锶垢沉积的机理
ＦＵＧｏｎｇｍｉｎ的防垢理论” 认为，防Байду номын сангаас 剂应具有
３阻垢剂ＢｓｚＧ — Ｏ１２性能评价

钡锶型专用阻垢剂

KY-105 钡锶型专用阻垢剂
性能：本品是一种高效阻止钡、锶离子成垢的阻垢剂，对水中的其它成垢离子如钙、镁等离子形成的难溶性盐的沉积亦有优良作用。

用途：本品主要用在油田注水系统、工业循环冷却水系统。

是Ba2＋、Sr2＋离子的高效稳定剂。

质量标准：
使用方法：本品投加时宜采用连续投加方式，投加量应根据水质而定，投加量一般在30～50ppm。

包装：25㎏深色聚乙烯塑料桶。

储存：密闭保存，防止暴晒，存放期1年。

注意事项：本品为碱性物质，请勿直接接触皮肤，如不慎溅入口、眼中，请及时用大量清水冲洗。

第位来宾。

一种螯合型钡锶垢解堵剂实验研究

一种螯合型钡锶垢解堵剂实验研究蒋林宏;陈彦清【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2016(037)008【总页数】2页(P42,51)【作者】蒋林宏;陈彦清【作者单位】中国石油大学(北京);中海石油(中国)有限公司湛江分公司【正文语种】中文钡锶垢是制约油田生产的国际性难题，其严重地影响了井的正常生产，甚至造成油气井停产、报废。

以硫酸钡为实验对象，通过对一种螯合型钡锶垢解堵剂S的溶解实验研究发现静态试验下随着解堵剂的浓度升高、反应时间增长，其溶解度呈现下降趋势，而动态试验中溶解度和解堵剂的浓度展现出很好的正相关性。

实验结果表明随着解堵剂浓度的增高和时间的增长，中间包裹钡锶离子的分子团会集中到反应容器底部，进而阻止新的离子被螯合剂功能键捕获。

指出了钡锶垢解堵剂在浓度选择上要注意不能过高，在井下停留时间不宜过长，为钡锶垢解堵剂的使用提供了参考。

油气生产过程中会在井筒及地面管线内形成很多种垢，这些垢不仅会严重影响油气的生产，还会使管柱内部的压力分布发生变化，从而产生安全隐患。

尤其是当地层中含Ba2+ 、Sr2+离子的水与含S02-离子的水相混时，钡锶垢会快速生成。

众所周4知，BaSO4和CrSO4是十分稳定的物质，不论是酸性条件还是碱性条件它们在常规的油田用药剂中都很难溶解，所以钡锶垢已成为制约油田生产的国际性难题。

据不完全统计，我国各大石油公司所属部分油田均存在严重的结钡锶垢现象，所涉及油气产量达1735万吨/年，比如 SZ36-1油田投产初期采用海水作为注入水，海水中含有的大量S02-导致钡锶垢的产生。

油水井结垢严4重地影响了井的正常生产，严重者造成油气井停产、报废。

目前有学者评价了钡锶垢解堵剂的除垢率 [1-3]，而对除垢剂本身的静态溶解性能评价较少。

为了弥补钡锶垢解堵剂评价实验数据的空缺，更直观地阐述钡锶垢解堵剂的作用原理，本文对一种钡锶垢解堵剂S进行了实验研究。

1 钡锶垢解堵剂S的作用原理首先应该了解钡锶垢为何如此难用化学方法清除：一方面像硫酸钡、硫酸钙和硫酸锶一类物质化学性质稳定，几乎不溶于油田常用的化学药剂,二是这类物质会在油气井管线上形成致密、坚硬和不渗透的沉积物，而且这种沉积物往往被原油中的沥青质、胶质、蜡质薄膜和细岩屑所覆盖，除垢剂无法与沉淀物有效接触。