超支化聚合物阻垢剂
阻垢剂的几种简介

阻垢剂一、ZG系列阻垢剂1、产品简介锅炉、加热炉、内燃机水箱等以水为冷却介质的循环系统都存在结垢问题。
水垢的产生不仅降低设备的导热系数、浪费能源,而且会因水垢破裂使水与高温铁壁接触急剧产生大量水蒸气,引起爆炸。
大量的水垢还会堵死盘管和管道,造成设备报废。
ZG系列阻垢剂其中的多聚磷酸盐能与水中的成垢离子形成可溶性螯合物,有效防止沉淀晶核的产生,从而达到防垢的目的。
2、技术指标:3、性能特点:(1)、ZG-930和ZG-108对Ca CO3、CaSO4均有很好的阻垢效果,两者同时使用效果更佳。
(2)、ZG-558对Ca CO3、CaSO4均很较好的阻垢效果,对BaSO4垢的阻垢效果更好。
(3)、ZG 阻垢剂对已形成的垢有松软、剥落的作用。
4、使用方法:(1)、使用浓度一般按35-40mg/L投加。
(2)、配制用量由如下式决定:W=CV×10-3W:每天加入药品量(kg/d)C:使用浓度(mg/L)V:每天处理水量(m3/d)对采油集输系统而言,油水混输其用量由下式决定:W=CV=CV0×10-3V0:毛油日产量(m3/d)C:使用浓度(mg/L)5、包装贮存采用25L、50L塑料桶包装。
贮存于阴凉干燥处。
有效期二年。
二、RX系列缓蚀阻垢剂本剂是由高分子聚合物复配而成,能有效阻止油田注水、采出水中的钙、镁、铁等离子的结垢,防止结垢物腐蚀、堵塞黑色金属管道、设备,确保生产正常运行。
1、原理:(1)络合:该剂所具有的成分能与水中的二价以上阳离子形成络合作用,使其保持在水中。
(2)分散:该剂把已经形成或者即将形成的成垢结晶分子分散于水体不致沉淀。
2、性状:外观:黄色或橙色均质液体密度:≥1.00(g/cm3 20℃)PH:≥2.0水溶性:易与水混溶凝固点:≤0℃气味:几乎无任何气味毒性:无毒或毒性很低,因为是高分子水溶液,无明显的有害成分(生物类小剂量使用未见病理反应),未列入危险性化学品。
聚合物阻垢剂阻碳酸钙水垢效率探讨

聚合物阻垢剂阻碳酸钙水垢效率探讨摘要:聚合物阻垢剂种类很多,有天然聚合物和合成聚合物,随着科技的进步和可持续发展的需要逐渐向环保绿色可生物降解的方向发展,本文所阐述的聚合物阻垢剂主要是比较基础的合成聚合物,采用静态阻碳酸钙水垢评价方法,并分别对所选用的聚合物技术指标加以说明。
关键词:均聚物阻垢剂;共聚物阻垢剂;阻垢率;技术指标前言水是人类赖以生存的重要物质,我国淡水资源比较丰富,但人均水资源量与世界许多国家相比相差很大,人均水量仅为世界人均水量的四分之一。
随着国民经济的高速发展,水资源的污染也日趋严重,因此,解决好工业水处理是节约用水、减少污染、保护环境的重要途径,治理冷却水是关系国家经济快速、可持续发展的大事。
在工业用水中冷却水用量最大,约占其总量的80%,为了节约用水,通常采用循环冷却水系统,而水质稳定剂是工业循环冷却用水不可缺少的保护剂,它可以防止设备结垢和腐蚀,降低设备运行能耗,提高生产效率,延长设备使用寿命,节约资源使运行更经济。
聚合物阻垢剂是水质稳定剂的一种,其以良好的水溶性,无毒,制备方法简单等优点,广泛应用于工业循环冷却水系统。
本文介绍了几种聚合物阻垢剂阻碳酸钙水垢的阻垢率对比,并对所选用的聚合物性能加以说明。
实验方法本文采用的实验方法--碳酸钙沉积法,即以含有一定量碳酸氢根和钙离子的配制水和阻垢剂制备成试液。
在加热条件下,促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙。
达到平衡后测定试液中的钙离子浓度。
钙离子浓度愈大,则该阻垢剂的阻垢性能愈好。
分析步骤:将试液和空白试液分别置于两个洁净的锥形瓶中,形瓶浸入(80±1)℃的恒温水浴中(试液的液面不得高于水浴的液面),恒温放置10h。
冷至室温后用中速定量滤纸过滤。
各移取25.00mL的滤液分别置于250mL锥形瓶中,加水至约80mL,加5mL氢氧化钾溶液和约0.1g钙-羧酸指示剂。
用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定至溶液由紫红色变为亮蓝色即为终点。
超支化聚合物的机理和应用分析

超支化聚合物的机理和应用分析超支化聚合物也称为超支化物(hyperbranched polymers,简称HBP),是由多个活性单体在低于常温的条件下反应而成的高分子化合物。
与线性聚合物不同,超支化聚合物既具有线性聚合物的一些性质,也具有分支聚合物的一些性质,因此具有较高的分子量和三维立体网络结构。
超支化聚合物具有以下的特点:1、分子量大,具有较高的密度和分子结构的特异性;2、独特的长链结构,使HBP具有较强的相容性和可溶性,适合于复杂的多组分体系;3、HBP具有较好的自组装性,可经过简单的流程制备嵌段共聚物和无机纳米复合材料;4、相比于线性聚合物,HBP具有更多的表面官能团,通过修饰可以进一步扩展其应用范围。
超支化聚合物的制备主要有以下几种方法:1、孢子和膨胀剂法:通过孢子的增殖和膨胀剂的作用,将聚合物分散在中空空间中制备超支化聚合物;2、双功能单体法:通过两个不同的活性单体分别在反应中引入分支结构,制备超支化聚合物;3、加成反应法:通过加成反应将不同的单体聚合成高分子,制备超支化聚合物;4、原子转移自由基聚合法:通过原子转移自由基聚合反应制备超支化聚合物。
超支化聚合物具有广泛的应用前景,其在以下领域具有潜在的应用:1、作为表面修饰剂,可以用于表面涂料、阻垢剂和表面活化剂等;2、作为聚合物纳米复合材料的基体,可以增强材料的力学性能和热稳定性;3、作为载体用于生物样品的分离和提取;4、作为功能性小分子的聚合物后基,可以用于制备分子筛、配位聚合物和电子材料等;5、作为药物载体可以用于药物的传递和释放。
总之,超支化聚合物是一种具有独特结构和性能的高分子化合物,其制备技术不断发展,应用领域也在不断扩展。
未来超支化聚合物将更加广泛地应用于诸如药物递送、表面涂装、纳米复合材料等领域。
阻垢剂配方成分

阻垢剂配方成分
阻垢剂是一种添加剂,它可以防止水垢在水处理设备中形成。
水垢是由于水中的钙、镁等离子在高温或高压下结晶形成的。
这些结晶会在管道、锅炉、冷却塔等设备中堵塞管道,降低设备的效率,增加维护成本。
阻垢剂可以通过吸附、离子交换、络合等机制来防止水垢的形成。
阻垢剂的配方成分包括:
1. 磷酸盐类:磷酸盐类是一种常用的阻垢剂成分,它可以通过与钙、镁等离子形成不溶性的盐,防止水垢的形成。
常用的磷酸盐类包括:三聚磷酸钠、聚磷酸钠、亚磷酸钠等。
2. 聚酰胺类:聚酰胺类是一种高分子化合物,它可以通过吸附水中的离子,防止水垢的形成。
聚酰胺类阻垢剂具有良好的分散性和稳定性,可以在广泛的水质条件下使用。
3. 有机酸类:有机酸类是一种可以与钙、镁等离子形成络合物的化合物,防止水垢的形成。
常用的有机酸类包括:柠檬酸、醋酸、草酸等。
4. 螯合剂:螯合剂是一种可以与金属离子形成络合物的化合物,防止水垢的形成。
常用的螯合剂包括:EDTA(乙二胺四乙酸)、DTPA(二乙三胺五乙酸)等。
5. 硅酸盐类:硅酸盐类是一种可以与钙、镁等离子形成不溶性的盐,防止水垢的形成。
常用的硅酸盐类包括:硅酸钠、硅酸钙等。
6. 聚合物类:聚合物类是一种高分子化合物,它可以通过吸附水中的离子,防止水垢的形成。
聚合物类阻垢剂具有良好的分散性和稳定性,可以在广泛的水质条件下使用。
以上是阻垢剂配方成分的介绍,不同的阻垢剂成分可以根据水质条件和使用要求进行选择和组合,以达到最佳的阻垢效果。
苹果酸型超支化共聚物的制备及其阻垢性能的研究

0 前言
随着工业的 迅 猛 崛 起,水 资 源 短 缺 已 成 为 阻 碍 我 国经济 社 会 持 续 发 展 面 临 的 重 大 难 题。 为 了 节 约 用 水,人们开始采用工业用水循环处理后再利用[12]。目
收稿日期:20181205 陕西省教育厅重点项目(18JS032) 联系人,liecho2009@163.com
前,冷却水用量已占到整个工业用水的70 %以上[3]。 但是,随着大量冷却水的循环使用,尤其是一些北方地
区,由于水质硬度较大,循环管路冷却水中的无机盐离
子会大量析出,形 成 难 溶 盐,产 生 严 重 的 结 垢 现 象,导 致设备腐蚀等[45]。其中 CaCO3、CaSO4和 Ca3(PO4)2 等是水垢的主要组成部分,而 CaCO3和 Ca3(PO4)2可 通过调节 pH 的方法去除,CaSO4一旦形成就难以去 除[69]。因此,对于 CaSO4垢的去除,添加阻垢剂被认 为是最有效的方法[1011]。
(1.KeyLaboratoryofComprehensiveUtilizationofTailingsResourcesinShaanxiProvince,ShangluoUniversity,Shangluo 726000,China;2.ChengduInstituteofOrganicChemistry,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610041,China)
第33卷 第4期 2019年4月
中 国 塑 料
犆犎犐犖犃犘犔犃犛犜犐犆犛
Vol.33,No.4 Apr.,2019
苹果酸型超支化共聚物的制备及其阻垢性能的研究
龚 伟1,2,李美兰1,2 ,路玉娇1,申 月1,冯馨正1,刘白玲2
阻垢剂的主要成分

阻垢剂的主要成分阻垢剂是一种化学制剂,主要用于防止水管、设备和容器内部结垢的形成。
它的主要成分包括有机酸、缓蚀剂和分散剂等。
有机酸是阻垢剂的主要成分之一。
有机酸具有良好的溶解性,能够与水中的硬水离子反应生成可溶性的盐,并将其分散在水中,从而阻止结垢的形成。
常见的有机酸有柠檬酸、乙酸和醋酸等。
这些有机酸不仅能够防止钙和镁等硬水离子结垢,还能够溶解已经形成的垢石,起到清洗的作用。
缓蚀剂是阻垢剂的另一个重要成分。
水中的硬水离子容易与金属表面发生反应,形成坚硬的垢石。
缓蚀剂能够与金属表面发生络合反应,形成一层保护膜,防止硬水离子与金属表面直接接触,从而减少垢石的形成。
常见的缓蚀剂有磷酸盐、硝酸盐和铝酸盐等。
这些缓蚀剂能够在一定程度上保护金属表面不被腐蚀,延长设备的使用寿命。
分散剂是阻垢剂的另一个重要组成部分。
水中的硬水离子容易聚集在一起形成团簇,从而形成垢石。
分散剂能够与硬水离子发生作用,使其分散在水中,防止其聚集形成结垢。
常见的分散剂有聚合物和表面活性剂等。
这些分散剂能够将硬水离子包裹起来,使其悬浮在水中,不容易沉积在设备和管道壁上。
除了上述主要成分外,阻垢剂还可以添加一些辅助成分,如抗菌剂、pH调节剂和增稠剂等,以增强其阻垢效果和稳定性。
抗菌剂可以防止微生物的生长和繁殖,避免微生物对设备和管道的污染和损坏。
pH调节剂可以调节水的酸碱度,使其适合阻垢剂的使用环境。
增稠剂可以增加阻垢剂的粘度,提高其附着性和延展性,使其更加均匀地涂覆在设备和管道表面。
阻垢剂的使用方法相对简单,一般可以直接将其溶解于水中,然后通过循环系统或注入设备和管道中。
在使用过程中,需要根据具体情况确定添加的剂量和使用频率,以达到最佳的阻垢效果。
阻垢剂的主要成分包括有机酸、缓蚀剂和分散剂等。
它们能够防止水管、设备和容器内部结垢的形成,延长设备的使用寿命,保证生产过程的顺利进行。
在使用阻垢剂时,需要根据具体情况选择合适的剂量和使用方法,以获得最佳的阻垢效果。
超支化聚合物的研究及应用

超支化聚合物的研究及应用杨灿;王义;段冲;李绵贵;姜京哲;王兆惠【摘要】A novel AB2-type monomer containing a single carboxylic group and two hydroxylic groups was obtained by the reaction of diisopropanolamine(DIPA) and carboxylic anhydride.Based upon the efficient esterification,the kinds of hyperbranched polyesteramides were developed from AB2-type monomer.Then the polymer was modified by methacrylic acid on the end groups.Then the hyperbranched monomer was synthesized with acrylic acid and maleic anhydride copolymer scale inhibitor.%以二异丙醇胺(DIPA)及酸酐为原料合成了含有一个羧基、两个羟基的AB2型单体,采用AB2型单体自缩聚的方法合成了超支化聚酰胺酯,然后用甲基丙烯酸对超支化聚酰胺酯的端基功能改性。
然后将超支化单体与马来酸酐、甲基丙烯酸共聚合成阻垢分散剂。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)001【总页数】4页(P69-72)【关键词】超支化聚酰胺酯;马来酸酐;甲基丙烯酸;阻垢【作者】杨灿;王义;段冲;李绵贵;姜京哲;王兆惠【作者单位】华烁科技股份有限公司,湖北武汉430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉430074;华烁科技股份有限公司,湖北武汉430074;武汉工程大学化工研究设计院,湖北武汉430074;广州海谷电子科技有限公司,广东广州510663【正文语种】中文【中图分类】TQ317超支化聚合物的概念最初是由Flory于1952年提出,现在超支化聚合物的研究已经成为高分子科学领域中又一个新的热点。
msap阻垢剂原理

MSAP阻垢剂的工作原理:
1.分散作用:MSAP阻垢剂能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:MSAP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。
特别是对于水中的铜离子、铁离子、钙离子、镁离子等阳离子,以及碳酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等阴离子,MSAP可以产生弱电干扰效应,使这些成垢因子快速失活,从而从根本上杜绝水垢的产生。
3.缓蚀作用:MSAP还具有自组装特性,当金属管壁上快速吸附一定
量的MSAP分子后,其活性端自组装成为超分子体系的生物膜,使金属管壁充分与水隔离,起到高效缓蚀的作用。
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一种新型超支化聚合物阻垢剂摘要在超支化聚乙烯亚胺中添加阴离子乙烯基单体,乙烯基磷酸、乙烯基磺酸、丙烯酸、马来酸和丙烯三羟酸来制备一系列聚合物,并对其作为防止碳酸钙和硫酸钡沉积的阻垢剂的性能进行研究。
使用高压管阻塞设备对其在1200磅和100℃条件下进行动态力学测试,发现这些新型阻垢剂可以抑制碳酸盐和硫酸盐结垢,其中丙烯酸类共聚物对碳酸盐垢效果最好,膦酸基类共聚物对硫酸盐垢效果最好。
此前还没有关于超支化聚乙烯亚胺在海水中生物降解数据的报告。
用OECD306测试技术对分子量为300和1200的聚合物进行测试,得到了在28天时对海水的生物降解率分别是10%和19%,马来酸或丙烯酸功能化的分子量为1200的超支化聚乙烯亚胺表现出了很高的生物降解率,在28天内可以达到34%,到60天可以升高到60%。
这反映了细菌对烯烃基羧酸盐组分的攻击和消化比对胺基聚合物骨干更容易。
关键词:垢,晶体生长,石油,阻垢剂,聚合物1、前言结垢通常定义为无机盐在水溶液中的沉积。
在上游石油天然气工业中,水垢最常见的组分是碳酸钙和硫酸锶/硫酸钡(Sallis 等,1995;Frenier、Ziauddin,2008;Kelland,2009;mjad, 2010)。
结垢是石油天然气工业中的一个主要问题,垢对油井和管道的阻碍和堵塞会导致生产中显著的延迟和损失。
多种带有功能组分的水溶性分子或水溶性高分子化学药剂被用作阻垢剂来防止结垢,其中最常见的功能组分就是膦酸盐、羧酸盐和磺酸盐。
高分子和低分子膦酸盐都是有效的阻垢剂,但有效的油田阻垢剂只有带有多个羧酸或磺酸基团的高分子。
氨基膦酸盐是最常见的非高分子类膦酸基油田用阻垢剂,图1所示是两个例子,包括最常见的氨基膦酸盐类油田用阻垢剂二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)(Stewart 、Walker,2003;Tomson等, 2003; Sorbie、Laing, 2004)。
高分子膦酸盐也是熟知的阻垢剂但是由于环保特性差在北海地区并不使用,这主要是由于其海水生物降解性差(Bodnar等,2010)。
带有羧酸和磺酸基团的聚合物和共聚物也广泛用作油田阻垢剂(Pirri等,2000;Wat等,2007)。
图2所示是最常见的例子,支化羧酸盐聚合物如高生物降解性聚天冬氨酸盐也是很常用的阻垢剂(图3)(Kleinstuck等,1996;Ross等,1997;Collins等,2001;Kohler等,2002;Chen等,2002;Quan等,2008)。
就我们所知,尽管之前有关于硅垢的研究报告,但并没有对于树状高分子或超支化高分子作为油田用阻垢剂的性能的报告(Yan等,2011;Hasson等,2011)。
由于生产方法不同,聚天冬氨酸盐表现出了不同的支化程度,此外,N-膦酰氨基-2-羟基聚丙烯也显示出了一定的支化度(图4)。
本研究使用商用的分子量分布广的超支化聚乙烯亚胺和带有膦酸基、羧基及磺酸基的阴离子乙烯基单体通过Micheal加成反应合成了一系列的超支化聚合物。
这些聚合物被用于防止碳酸钙和硫酸钡结垢的研究。
图1.氨基三亚甲基膦酸(ATMP),二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)图2.油田阻垢剂的常用单体:丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、乙烯基磺酸、2-丙烯酸酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)图3.天冬氨酸钠图4. N-膦酰氨基-2-羟基聚丙烯2、阻垢剂的合成选用Sigma-Aldrich和日本Nippon Shokubai公司带有Epomin商品名的不同分子量超支化聚乙烯亚胺(HPEI)实验样品,其余化学试剂从VWR购买。
将从Thermophos国际购买的商标名为Dequest 2066的二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)的钠盐配成比重为25%,PH为7.9的水溶液。
将从NanoChem Solution 购买的B-3D聚天冬氨酸(PAsp)阻垢剂配成PH为7.8的37%的水溶液。
使用从Clariant油田公司购买的聚乙烯醇磺酸钠(PVS)样品,和从BASF购买的低分子量聚丙烯酸钠样品。
2.1、乙烯基单体和超支化聚乙烯亚胺的Michael加成反应以下是一个典型的使用丙烯酸的合成反应:将NaOH2.66g(69.4mmol)溶于10.0g蒸馏水中配成NaOH溶液,并向该溶液中加入丙烯酸5.00g(69.4mmol)。
将此溶液加入到2.84g超支化聚乙烯亚胺(2.84g,当量大约为66mmol的氮丙啶单体单元)和5.0g蒸馏水配成的溶液中,将混合溶液加热到70℃并搅拌一个晚上,将这种淡黄色的溶液用来做阻垢剂实验,如果溶液PH大于7向其中滴入稀盐酸调至7,若小于7则滴入稀NaOH溶液调至7。
带有二羧酸盐、三羧酸盐、膦酸盐和磺酸盐基团的聚合物是由超支化聚乙烯亚胺分别和马来酸钠、乌头酸钠、乙烯基膦酸钠及乙烯基磺酸钠通过相同方法制得,乌头酸钠由反式乌头酸制成(图5)。
使用1H和13C的核磁共振谱图来表征Micheal加成聚合物,NMR谱表明除了乌头酸聚合物(稍后讨论)之外,反应混合物中没有残留乙烯基单体,也没有聚乙烯基聚合物形成,因此假定所有的乙烯基单体都通过Michael加成反应加成到超支化聚乙烯亚胺中,对于乌头酸聚合物,NMR谱中的乙烯峰表明乌头酸基团有10-15%未反应。
图5. 反式乌头酸3、实验方法3.1、高压动态管阻塞测试图6是高压动态管阻塞设备示意图(Kelland,2011;Chua等,)。
该设备的核心由3个可以通过316钢构成的微内径线圈每分钟抽出10ml流体的泵组成,这些内径为1mm,长度为3m的线圈处在一个热烘箱内。
通过记录线圈上的压力差测量发生在线圈上的结垢和扩展率,用一台带有Labveiw软件的电脑来收集所有数据。
该设备的使用温度是20-200℃,压力不超过300bar(4200磅)。
本研究中所有实验均是在100℃,80bar条件下完成。
图6.用于阻垢剂实验的动态管阻塞测试设备示意图在实验中该设备设置为自动完成四个阶段的测试:(1)没有阻垢剂的空白实验。
(2)一组在阻垢剂浓度下降条件下的每小时一次的实验。
(3)使用之前在第一组阻垢剂试验中导致迅速结垢的阻垢剂浓度进行重复实验。
(4)第二组没有阻垢剂的空白试验。
泵1用于注入扩展阴离子(盐水1),泵2用于注入扩展阳离子(盐水2)和线圈清洗液,泵3用于注入阻垢剂溶液。
本实验中的阻垢剂浓度可以用软件自动控制使其每小时降低一次,阻垢剂的浓度从50ppm、20ppm、10ppm、5ppm、2ppm一直降低到1ppm直到发生结垢。
对于这类新聚合物和碳酸盐垢的实验,阻垢剂的浓度从240ppm、120ppm、60ppm一直降到30ppm,对于硫酸盐垢和该聚合物的实验,阻垢剂浓度从500ppm、300ppm、100ppm降低到50ppm。
快速结垢的原因在于当压力差增加到超过0.5bar(7帕)时没有任何特定的阻垢剂浓度作为临界点。
我们将这个浓度称为阻垢剂的失效浓度(FIC),而不是最小抑制浓度(MIC),这是为了避免与操作使用中定义的阻止结垢的最小抑制剂浓度混淆。
每一个实验阶段之间,不论是碳酸钙垢还是硫酸钡垢都用重量百分比为5、PH12-13的乙二胺四乙酸四钠(NaEDTA)溶液,以9ml/min的流速对线圈清洗104分钟,之后再用蒸馏水以9ml/min的流速清洗十分钟。
我们最初用重量百分比为5的乙酸溶液对碳酸垢进行清洗但是发现微孔线圈会被逐渐腐蚀并产生泄漏。
一个实验的四个阶段的典型曲线图如图7所示,该实验是碳酸钙垢实验但硫酸钡垢的实验也得到类似的曲线图。
曲线图上的数据包括垢线圈两侧的绝对压力(绝对压力1和绝对压力2),以及垢线圈两侧的压差(Diff P)。
在不存在垢,流速为10ml/min的情况下压差一般为1psi。
从图中可以看出,没有阻垢剂的情况下EDTA对线圈进大约14分钟之后会产生足够的垢使压差上升到7psi,此时,用Na4行清洗使压差降到1psi,然后再用蒸馏水冲洗10分钟来清洗NaEDTA溶液。
在实4验进行到34分钟左右时,使用预设的最高阻垢剂浓度来进行第一组阻垢剂实验,此时在图中可以看出泵2由从清洗液切换成垢盐水2使得压差出现了瞬间的下降,这样的瞬时压差下降在每一个清洗周期结束和新的垢离子通过之前都会出现。
图7.阻垢剂实验的记录数据在这组实验中,每一个小时注入的阻垢剂浓度分别为50ppm、20ppm、10ppm。
在注入10ppm的阻垢剂40分钟后出现了快速结垢(也就是记录器上的194分钟后),清洗之后以10ppm的浓度开始重复进行阻垢剂实验,此时记录器时间是214分钟,在注入浓度为10ppm的阻垢剂34分钟后(记录器时间307分钟),再次快速结垢,这表明此实验的再现性很好,适用于本研究中的所有实验。
实验的最后一个阶段是一组不加入阻垢剂的空白实验,这组实验的结垢时间是19分钟,我们发现不管对于碳酸盐垢还是硫酸盐垢,第二组空白实验的结垢时间通常比第一组稍长,这可能是因为第二组空白实验需要把设备中的蒸馏水清洗液冲洗出来,而第一组空白实验前不存在这一步骤。
在第一组空白实验前,通常用垢盐水对设备进行一次冲洗以检查设备的流动性是否良好。
本研究采用基于挪威Heidrun油田的石油产品的典型流体,表1是此油田石油产品的组成,使用地层水来产生碳酸盐垢,使用以50/50体积混合的地层水和人工合成海水来产生硫酸钡垢。
在100℃、80bar,最高流速10ml/min的条件下进行的碳酸钙结垢实验中,我们发现碳酸氢根浓度为500ppm时不结垢时间超过1小时。
因此我们在上述实验条件下将碳酸氢根浓度加倍到1000ppm来适当减少不结垢时间到大概10-15分钟。
表1.Heidrun 油田水,海水,以及50/50混合溶液的组成离子Heidrun油田水(ppm)海水(ppm)50/50混合液(ppm)Na+195101089015200Ca2+1020428724Mg2+2651368816.5K+545460502.5Ba2+2850142.5Sr2+145072.5SO42-02960148.0HCO3-880120500表1所示是只有碳酸钙垢的盐溶液和只有硫酸钡垢的盐溶液的组成。
用真空泵对盐水进行15分钟的除气来出去溶解的气体,由于在溶液中产生气之泡,这些气体可能造成泵停止注入盐水,为了避免破坏碳酸氢盐和溶解的CO2间的平衡,将碳酸氢钠加入到脱气后的盐水中。
3.2、阻垢剂的海水生物降解性测试通常由于海水中掺杂有污水,其细菌浓度高于淡水,导致阻垢剂在海水中的生物降解比在淡水中慢,实验中根据OECD306封闭瓶法(OECD,2002)测量阻垢剂海水生物降解性。
简而言之,在Byfjord,Stavanger海域70m深度取新鲜海水样品并在1小时内运送到实验室,在无光照和室温条件下保存,取350ml或者250ml (依据初试浓度)的等分试样转移到预先洗涤过的510ml暗瓶中,加入2ml非铵(硝酸取代铵)Bushnell-Haas营养液(每毫升含0.2gMgSO4、0.02gCaCl2、2.0gK2HPO4、2.0gNaNO3、0.05gFeCl3,调整PH到8),样品体积使实验混合物的初始浓度达到100ml/L。