马来酸酐／丙烯酸／丙烯酸甲酯共聚物阻垢剂的合成与性能评价
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
２ ２
ＡＶ Ｄ
细
石
Ａ ＡＮ ＣＥＳ Ｉ Ｎ
ｎＮ
化
工
进
展
Ｅ ＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＡＬ Ｐ Ｃ Ｓ
第 １ 卷第 ４期 。 ｌ 一’
马 来 酸 酐／ 烯 酸／ 烯 酸 甲酯 共 聚 物 阻垢 剂 丙 丙 的合成 与 性 能评 价
朱 洲。 唐善法
（． １ 长江大学工程技术学 院石油资源系 ， 荆州 ４ ４２ ； ． ３０ ３ ２ 长江大学石油工程学 院 ， 州 ４ ４２ ） 荆 ３０ ３ 摘 要 以马来酸酐 （ ＭＡ） 丙烯酸（ ） 丙烯 酸甲酯（ Ｃ 为原料 ， 、 从 、 ＭＡ ） 以过硫酸 铵为引发剂 ，
性， 往往会造成注水地层 、 油套管、 井下、 地面设备 及集输管线出现结垢 的现象。结垢会使油气产量 下降， 降低设备传热效率， 缩短油井使用寿命 ， 甚 至使油气井停产、 报废， 这些都会严重影响油田开 发效 益¨ 。
本 研究 以马来 酸 酐 、 烯 酸 和丙 烯 酸 甲酯 为 丙 单体 ， 合成 了一种丙 烯酸 酯类三 元共 聚物阻垢 剂 ，
１ １ 试 剂及仪 器 ．
２ １ 聚合反 应条 件的确 定 ．
影 响聚合 反应 的主 要 因 素有 ： 体 ＭＡ、 Ａ、 单 Ａ
Ｍ Ｃ的质量 比（ ） 引发剂用 量（ Ａ Ａ、 以单体总质量
计， 、 ）反应 温度 （ ） Ｃ 和反应 时间 （ 。采用 正 交 Ｄ） 实验设 计 ， 察上 述 ４个 主要 因素 对合 成 产 物 】考 阻垢效 果 的影 响 ， 以确 定 最佳 的反应 条 件 。实 验 用钡 垢 为标 准浓 度 （７ ｇＬ ＢＳ 溶液 ， 成 ３０ｍ ／ ） ａＯ 合 的阻垢 剂加量 为 ５ ／ 。正交实 验方案 见表 １ ０ｍｇＬ ，
马来酸酐 （ ＭＡ） 丙 烯 酸 （ Ａ） 丙 烯 酸 甲酯 、 Ａ 、
（ Ｃ） 过 硫 酸 铵 、 ａ Ｉ Ｃ Ｃ２ Ｂ Ｃ２ ２ ２ ＭＡ 、 Ｎ Ｃ 、 ａ Ｉ、 ａ １ ・ Ｈ Ｏ、
Ｎ Ｈ Ｏ 、 ａＳ 均为分析纯 ， ａ Ｃ ，Ｎ ：Ｏ ， 天津博迪化工有限
公司 ； 馏水 自制 。 蒸 ２０ｍ ５ Ｌ三 口烧 瓶 ，ＳＯ Ｃ ５ ｌ超 级 恒 温水 浴 锅 ，
应 时间 ４ｈ 。
表 ４ ＭＡ Ａ ＭＡＣ三元 共聚物 阻垢剂 阻 ／ Ａ／ 钙 垢实 验结果
表 １ 正 交实验 Ｌ （ 的因素和 水平 ，３ ）
因 素
Ｂ（ 引发剂用量 ） ％ ， Ｃ（ 反应温度 ） ℃ ／ Ｄ（ 应 时 间 ）ｈ 反 ／
— 广
ｌ ３ ８ ０ ３ ｌ ４ ８ ５ ４ １ ５ ９ ｏ ５
２ １ ４月 ０ ０年
朱
洲等． 马来 酸酐／ 烯酸／ 丙 Ｎ烯酸 甲酯共聚物阻垢剂 的合成 与性能评价
２ ３
条件 为 ： 体质 量 比 ｍ（ ） ｍ（ Ａ）ｍ（ Ｃ 单 ＭＡ ： Ａ ： ＭＡ ）＝ １０ ４０ ６ 引发剂 用量 １％ 、 ：．：． 、 ４ 反应 温 度 ９ 【、 ０。 反 ＝
和丙烯酸甲酯的混合物 ， 另一只滴液漏斗中加入
引发剂过 硫酸 铵 ， 并加 入定量 的蒸馏水 溶解 ； 两只 滴 液漏斗 同时 开始 滴 加 至 四 口烧瓶 中 ， 制滴 加 控 速度， 滴加 时 间约为 ｌｈ 。 （ ） 加完 毕 后 ， 温 至 ８ ３滴 升 ５℃ 继 续 反 应 ， 反
量为 ６ ｇ Ｌ时 ， ０ｍ ／ 对标准浓度为 ３０ｍ ／ ７ ｇ Ｌ的硫酸钡阻垢率达 ９ ．３ 。 ７２％
关键 词 阻垢剂 三元 共聚物 合成 评价
油田进入开发 中后期 ， 普遍采用注水采油等
工艺， 同时对油 田污水采 取 回注处理 ， 以减 少对环 境 的污染 。在此 生产过程 中 ， 由于压 力 、 度等条 温 件 的变化 以及水 的热力学 不稳 定性 和化学 不相容
应完成后冷却 ， 得淡黄色透明液体。
１３ 阻垢评 价方 法 ．
根据 石 油 天 然 气 行 业 标 准 Ｓ ／ ６３＿ ３ Ｙ Ｔ ５７＿９
《 田用防垢剂性能评价标准》 对合成 的阻垢剂 油 ，
进行 阻垢性 能评 价 。
２ 结果与讨 论
并对其阻垢效果进行 了评价。
１ 实验 部分
６ ℃。 ５
到小依次为 ： 单体配 比、 引发剂用量 、 反应温度、 反 应时间。最佳位级组合为 ： Ｂ ＣＤ ， Ａ ：即最佳反应
（） ２ 在一 只滴液 漏 斗 中加 入 一定 量 的丙 烯酸
收稿 日期：００— ２一ｌ 。 ２１ ０ １ 作者简介： 朱洲 ， 从事油田化学方面的教学与研究工作。
Ａ ｍ（ Ａ）ｍ（ ）ｍ（ Ａ ） ： ． ：． １０ ４０ ８ １０ ６ ０ ４ （ Ｍ ： 从 ： Ｍ Ｃ ）１０ ４ ０ ６ ：． ： ． ： ． ： ．
Ｊ— 多功能搅拌器 ， Ｊ ｌ 滴液漏斗 ， 电子天平， 烧杯，
量 筒等 。
１ ２ 合成 步骤 ．
结果与分析见表 ２ 。 由表 ２中正交 实验极差 分 析可知 ， Ｒ ＞
Ｒ ＞Ｒ Ｒ ， ＞ 。 即主要 因素对 聚合 反应 的影 响从 大
（ ） 装 有 电 动搅 拌 器 、 液 漏 斗 和 回流冷 １在 滴 凝 管的 四 口烧瓶 中加入 一定量 的马来酸酐 和一定 量 的蒸馏 水 ， 在恒 温 水 浴 锅 中加 热 搅 拌 ， 温到 升
Baidu Nhomakorabea
在水相中进行 聚合反应 ， 制备了 Ｍ ／ Ａ ＭＡ Ａ Ａ ／ Ｃ三元共 聚物阻垢剂 。通过正交实验确定 了共 聚反应 的最佳反应条 件： ＭＡ） ｍ（ ） ｍ（ Ａ ）＝ｌ０４ ０ ６ 引发 剂用量 （ ｍ（ ： 从 ： ＭＣ ： ． ：． 、 以单体总质量计 ）４ 、 １％ 反
应温度 ９ Ｏ℃、 反应 时问 ４ｈ 。对合成 的 ＭＡ Ａ ／ Ｃ三元共 聚物进行 了阻垢性能评价 ， ／ Ａ ＭＡ 结果表明： 该三元共 聚物对钙垢没有阻垢作用 ， 但对硫酸钡垢 阻垢效果 优异 。当制备的三元共 聚物 阻垢 剂加
ＡＶ Ｄ
细
石
Ａ ＡＮ ＣＥＳ Ｉ Ｎ
ｎＮ
化
工
进
展
Ｅ ＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＡＬ Ｐ Ｃ Ｓ
第 １ 卷第 ４期 。 ｌ 一’
马 来 酸 酐／ 烯 酸／ 烯 酸 甲酯 共 聚 物 阻垢 剂 丙 丙 的合成 与 性 能评 价
朱 洲。 唐善法
（． １ 长江大学工程技术学 院石油资源系 ， 荆州 ４ ４２ ； ． ３０ ３ ２ 长江大学石油工程学 院 ， 州 ４ ４２ ） 荆 ３０ ３ 摘 要 以马来酸酐 （ ＭＡ） 丙烯酸（ ） 丙烯 酸甲酯（ Ｃ 为原料 ， 、 从 、 ＭＡ ） 以过硫酸 铵为引发剂 ，
性， 往往会造成注水地层 、 油套管、 井下、 地面设备 及集输管线出现结垢 的现象。结垢会使油气产量 下降， 降低设备传热效率， 缩短油井使用寿命 ， 甚 至使油气井停产、 报废， 这些都会严重影响油田开 发效 益¨ 。
本 研究 以马来 酸 酐 、 烯 酸 和丙 烯 酸 甲酯 为 丙 单体 ， 合成 了一种丙 烯酸 酯类三 元共 聚物阻垢 剂 ，
１ １ 试 剂及仪 器 ．
２ １ 聚合反 应条 件的确 定 ．
影 响聚合 反应 的主 要 因 素有 ： 体 ＭＡ、 Ａ、 单 Ａ
Ｍ Ｃ的质量 比（ ） 引发剂用 量（ Ａ Ａ、 以单体总质量
计， 、 ）反应 温度 （ ） Ｃ 和反应 时间 （ 。采用 正 交 Ｄ） 实验设 计 ， 察上 述 ４个 主要 因素 对合 成 产 物 】考 阻垢效 果 的影 响 ， 以确 定 最佳 的反应 条 件 。实 验 用钡 垢 为标 准浓 度 （７ ｇＬ ＢＳ 溶液 ， 成 ３０ｍ ／ ） ａＯ 合 的阻垢 剂加量 为 ５ ／ 。正交实 验方案 见表 １ ０ｍｇＬ ，
马来酸酐 （ ＭＡ） 丙 烯 酸 （ Ａ） 丙 烯 酸 甲酯 、 Ａ 、
（ Ｃ） 过 硫 酸 铵 、 ａ Ｉ Ｃ Ｃ２ Ｂ Ｃ２ ２ ２ ＭＡ 、 Ｎ Ｃ 、 ａ Ｉ、 ａ １ ・ Ｈ Ｏ、
Ｎ Ｈ Ｏ 、 ａＳ 均为分析纯 ， ａ Ｃ ，Ｎ ：Ｏ ， 天津博迪化工有限
公司 ； 馏水 自制 。 蒸 ２０ｍ ５ Ｌ三 口烧 瓶 ，ＳＯ Ｃ ５ ｌ超 级 恒 温水 浴 锅 ，
应 时间 ４ｈ 。
表 ４ ＭＡ Ａ ＭＡＣ三元 共聚物 阻垢剂 阻 ／ Ａ／ 钙 垢实 验结果
表 １ 正 交实验 Ｌ （ 的因素和 水平 ，３ ）
因 素
Ｂ（ 引发剂用量 ） ％ ， Ｃ（ 反应温度 ） ℃ ／ Ｄ（ 应 时 间 ）ｈ 反 ／
— 广
ｌ ３ ８ ０ ３ ｌ ４ ８ ５ ４ １ ５ ９ ｏ ５
２ １ ４月 ０ ０年
朱
洲等． 马来 酸酐／ 烯酸／ 丙 Ｎ烯酸 甲酯共聚物阻垢剂 的合成 与性能评价
２ ３
条件 为 ： 体质 量 比 ｍ（ ） ｍ（ Ａ）ｍ（ Ｃ 单 ＭＡ ： Ａ ： ＭＡ ）＝ １０ ４０ ６ 引发剂 用量 １％ 、 ：．：． 、 ４ 反应 温 度 ９ 【、 ０。 反 ＝
和丙烯酸甲酯的混合物 ， 另一只滴液漏斗中加入
引发剂过 硫酸 铵 ， 并加 入定量 的蒸馏水 溶解 ； 两只 滴 液漏斗 同时 开始 滴 加 至 四 口烧瓶 中 ， 制滴 加 控 速度， 滴加 时 间约为 ｌｈ 。 （ ） 加完 毕 后 ， 温 至 ８ ３滴 升 ５℃ 继 续 反 应 ， 反
量为 ６ ｇ Ｌ时 ， ０ｍ ／ 对标准浓度为 ３０ｍ ／ ７ ｇ Ｌ的硫酸钡阻垢率达 ９ ．３ 。 ７２％
关键 词 阻垢剂 三元 共聚物 合成 评价
油田进入开发 中后期 ， 普遍采用注水采油等
工艺， 同时对油 田污水采 取 回注处理 ， 以减 少对环 境 的污染 。在此 生产过程 中 ， 由于压 力 、 度等条 温 件 的变化 以及水 的热力学 不稳 定性 和化学 不相容
应完成后冷却 ， 得淡黄色透明液体。
１３ 阻垢评 价方 法 ．
根据 石 油 天 然 气 行 业 标 准 Ｓ ／ ６３＿ ３ Ｙ Ｔ ５７＿９
《 田用防垢剂性能评价标准》 对合成 的阻垢剂 油 ，
进行 阻垢性 能评 价 。
２ 结果与讨 论
并对其阻垢效果进行 了评价。
１ 实验 部分
６ ℃。 ５
到小依次为 ： 单体配 比、 引发剂用量 、 反应温度、 反 应时间。最佳位级组合为 ： Ｂ ＣＤ ， Ａ ：即最佳反应
（） ２ 在一 只滴液 漏 斗 中加 入 一定 量 的丙 烯酸
收稿 日期：００— ２一ｌ 。 ２１ ０ １ 作者简介： 朱洲 ， 从事油田化学方面的教学与研究工作。
Ａ ｍ（ Ａ）ｍ（ ）ｍ（ Ａ ） ： ． ：． １０ ４０ ８ １０ ６ ０ ４ （ Ｍ ： 从 ： Ｍ Ｃ ）１０ ４ ０ ６ ：． ： ． ： ． ： ．
Ｊ— 多功能搅拌器 ， Ｊ ｌ 滴液漏斗 ， 电子天平， 烧杯，
量 筒等 。
１ ２ 合成 步骤 ．
结果与分析见表 ２ 。 由表 ２中正交 实验极差 分 析可知 ， Ｒ ＞
Ｒ ＞Ｒ Ｒ ， ＞ 。 即主要 因素对 聚合 反应 的影 响从 大
（ ） 装 有 电 动搅 拌 器 、 液 漏 斗 和 回流冷 １在 滴 凝 管的 四 口烧瓶 中加入 一定量 的马来酸酐 和一定 量 的蒸馏 水 ， 在恒 温 水 浴 锅 中加 热 搅 拌 ， 温到 升
Baidu Nhomakorabea
在水相中进行 聚合反应 ， 制备了 Ｍ ／ Ａ ＭＡ Ａ Ａ ／ Ｃ三元共 聚物阻垢剂 。通过正交实验确定 了共 聚反应 的最佳反应条 件： ＭＡ） ｍ（ ） ｍ（ Ａ ）＝ｌ０４ ０ ６ 引发 剂用量 （ ｍ（ ： 从 ： ＭＣ ： ． ：． 、 以单体总质量计 ）４ 、 １％ 反
应温度 ９ Ｏ℃、 反应 时问 ４ｈ 。对合成 的 ＭＡ Ａ ／ Ｃ三元共 聚物进行 了阻垢性能评价 ， ／ Ａ ＭＡ 结果表明： 该三元共 聚物对钙垢没有阻垢作用 ， 但对硫酸钡垢 阻垢效果 优异 。当制备的三元共 聚物 阻垢 剂加