稳定性聚环氧琥珀酸(PESA)的合成及使用性能研究

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聚环氧琥珀酸合成及阻垢率测量方法改进

聚环氧琥珀酸合成及阻垢率测量方法改进

聚环氧琥珀酸合成及阻垢率测量方法改进李霞;吴怀之【摘要】聚环氧琥珀酸(PESA)是一种国际上公认的绿色阻垢剂.重点分析了反应体系pH值、温度和时间等PESA合成过程中的主要工艺参数对产品阻垢性能的影响.实验结果表明,环氧化过程pH值对中间体产率影响显著,聚合反应过程中体系的温度和反应时间存在关联性.将镁离子与铬黑T作为复合指示剂来指示阻垢率测量终点颜色变化,使滴定终点从紫红色到蓝色的跃迁明显,提高了滴定终点敏锐度.此方法具有较高的精密度和准确度,测定相对标准偏差RSD%<1%,加标回收率在99.5%~100.5%之间.采用此方法对中试样品进行检测,在用量为2.0×10-5的情况下,其10h阻垢性能均在95%以上.%Polyepoxysuccinic acid (PESA) was a well-established green scale inhibitor. The focus was on the in-vestigation of the effect of the main process parameters such as pH in the synthetic system, temperature and time upon the scale inhibition performance of the resultant product. The findings show that the pH in the syn-thetic system affects significantly the intermediate yield in the epoxidation step, and that there exists a correla-tion between the operational temperature and time in the polymerization process. Using magnesium -eriochrome black T to indicate the changes of color, we made the transition very evident from amaranth to blue, and im-proved the sensitivity of retitrate end point. This method has the higher degree of accuracy and precision, makes the RSD(%)<1% and the standardized recovery was from 99. 5% to 100. 5%. The pilot-scale scale in hibtion performance of PESA at 10h on stream was invariably no less than 95%.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2013(044)001【总页数】4页(P103-106)【关键词】聚环氧琥珀酸;阻垢率;中试;复合指示剂【作者】李霞;吴怀之【作者单位】中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛 266101;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛 266101【正文语种】中文【中图分类】TQ203.31 引言在化工系统中,循环水结垢是影响循环水循环倍率的重要限制性指标[1]。

环境友好聚环氧琥珀酸的研究进展

环境友好聚环氧琥珀酸的研究进展
( . e at n o h msr a dBooy n ier g S n n nvri , a mi 6 0 4 C i ; 1 D p r tfC e i y n il E gn ei , a mi me t g n gU i s y S n n 5 0 , hn e t g3 a
2 S n n n i n e t rt t n ue u S n n 6 0 0 C i ) . a mi gE vr m n Poe i B ra , a mi o co g3 5 0 , hn a
y a s T er s a c f ES a e nf c s d o ss n h ss c l h b t n, o r so n i i o n y e g si e r. h e rho e P A h s e u e n i y t e i ,s a ei i i o c ro i n i h b t n a d s n r it b o t n i i c e fc .T e r s a c nP S xr ci n e e t nh a y me a s n iae a E A c u d e ta t d, n a d P f f t h e e r h o E A e ta t f c e v t l i d c tst t S o l x r c e o o h P C Z n b e - fc ie yu d rmi cd t o d t n T e P A c u d b k n a u l y a i a d i is ca in c n tn sa e e t l n e l a i i c n i o . v d y i h ES o l et e sa d a i cd, n sd s o i t o sa t r a t t o p 14 6 n Ka 4 9 r s e t ey Ka . 8a d p = . 2, e p ci l . - v

聚环氧琥珀酸

聚环氧琥珀酸

Thank you
Scale inhibition mechanism
Chelate effect PESA combines with these cations such as"Ba2+、Ca2+、"and then forming the chelate compound.So this can improve the solubility of Ba and Ca. Lattice distortion effect PESA can occupy a certain position in the crystal lattice,so it can interferes the growth process of the crystal.Making the crystal to be deformation and easy to be broken.

Based on the above mechanism,the PESA can be used in the oil fields to prevent the scale.Now,there are many surveys about PESA,some data show that the scale efficiency can be above 97%. • I believe that it will has a vast development prospect .
Properties
1、Thermal stability when it is heated 3500C,it just cБайду номын сангаасn be decomposited. 2、Non-toxic 3、Excellent biodegradation 4、Corrosion resistance 5、Good synergistic effect It can be compound with several water-stabilizers

聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究[1]

聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究[1]

[基金项目]江苏省科委社会发展基金项目;教育部留学回国人员资助项目聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究吕志芳,董伟,夏明珠,雷武,王风云(南京理工大学化工学院,江苏南京 210094) [摘要]聚环氧琥珀酸(PESA )是一种新型的无磷有机阻垢缓蚀剂。

通过鼓泡法和旋转挂片失重法对其阻垢性能和缓蚀性能进行了评价。

结果表明,PESA 比常用药剂HEDP 、HPMA 的阻垢性能好,但比PB TCA 性能稍差;PE 2SA 也有一定的缓蚀性能,可以和其他的药剂复配生成低磷或无磷的缓蚀剂。

[关键词]聚环氧琥珀酸;阻垢性能;缓蚀性能 [中图分类号]TQ314.24+5 [文献标识码]A [文章编号]1005-829X (2001)03-0026-03The scale and corro sion inhibition of polyepoxysuccinic acidL ΒZhi 2fang ,DON G Wei ,XIA Ming 2zhu ,L EI Wu ,WAN G Feng 2yun(Chemical Engi neeri ng School ,N anji ng U niversity of Science and Technology ,N anji ng 210094,Chi na )Abstract :Polyepoxysuccinic acid (PESA )is a new kind of scale and corrosion inhibitor which does not contain phosphorus.Corrosion and scale inhibitions of PESA are evaluated by rotary coupon test and aeration method ,re 2spectively.The experimental result shows that the scale inhibition of PESA is prior to HEDP and HPMA ,but inferior to PB TCA.PESA also has certain corrosion inhibition performance ,and good synergistic effect with other corrosion and scale inhibitors.Key words :polyepoxysuccinic acid ;scale inhibition ;corrosion inhibition 目前国内常用的缓蚀阻垢剂有聚磷酸盐、膦酸酯和有机磷酸,其中有机磷酸是最有效的兼有缓蚀与阻垢双重功能的水处理剂。

聚环氧琥珀酸盐

聚环氧琥珀酸盐

PESA 聚环氧琥珀酸盐
一、产品名称
聚环氧琥珀酸盐
二、质量指标
外观:无色透明至淡黄色液体
气味:温和
含量:>40%
PH值: 9~12
比重:1.28~1.31
粘度:0.055~0.100
三、性能及用途
聚环氧琥珀酸是一种新型的环保型阻垢缓蚀剂,不含磷、氮,并可实现生物降解,对CaCO3、BaSO4、SrSO4、CaSO4有很好的阻垢性能,其阻垢效果优于目前常用的含磷阻垢剂,特别适用于高碱度、高硬度、高PH值水系的锅炉水处理、冷却水处理、污水处理、海水淡化、膜分离等,是现有阻垢剂的更新换代产品。

特点:不含磷、氮,符合当今限磷排放的环保要求;阻垢效果优于目前常用的含磷阻垢剂;既可阻垢又可缓蚀,可形成无磷或复配的低磷有机缓蚀剂;与PBTCA复配后有增效作用,用量更少,效果更好。

四、使用方法
当与(,膦基,丁三酸)复配,效果更好。

当PESA与PBTCA=1:3,达到完全阻CaCO3垢的实验剂量仅为4mg/l。

(对比实验,仅供参考不做使用推荐量)
五、安全措施
使用浓度无刺激性,无腐蚀性。

如不慎溅到皮肤或眼睛请立即用大量清水冲洗。

六、包装存储
本品用塑料桶包装,每桶净重25公斤。

室温避光保存。

七、价格
¥13000元
天津天化科威水处理技术有限公司。

26457851_聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究

26457851_聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究

聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究张一江1,刘会媛2,3,柳鑫华2,3,王磊2,3,李繁麟2,3(1.华北理工大学轻工学院,河北唐山063000;2.唐山师范学院化学系,河北唐山063000;3.唐山市绿色专用化学品重点实验室,河北唐山063000)[摘要]以马来酸酐(MA )、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS )为原料合成了一种绿色阻垢缓蚀剂聚环氧琥珀酸衍生物(PESA/AMPS ),利用EDTA 滴定法和分光光度法测定Ca 2+浓度,考察了其对CaCO 3和Ca 3(PO 4)2的阻垢性能,利用扫描电镜(SEM )研究其阻垢原理,极化曲线研究其缓蚀机理。

[关键词]聚环氧琥珀酸共聚物;碳酸钙;磷酸钙;阻垢缓蚀[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)03-0088-05Scale inhibition and corrosion inhibition performance of PESA copolymerZhang Yijiang 1,Liu Huiyuan 2,3,Liu Xinhua 2,3,Wang Lei 2,3,Li Fanlin 2,3(1.Qinggong College ,North China University of Science and Technology ,Tangshan 063000,China ;2.Department of Chemistry ,Tangshan Normal University ,Tangshan 063000,China ;3.Tangshan Key Laboratory of Green Specialty Chemicals ,Tangshan 063000,China )Abstract :A green scale inhibitor and corrosion inhibitor PESA derivative (PESA/AMPS )was synthesized from the reactants of maleic anhydride (MA ),2-acrylamide 2-methyl-propanesulfonic acid (AMPS ).Ca 2+concentration was determined by EDTA titration and spectrophotometry ,and the ability of inhibiting scale of CaCO 3and Ca 3(PO 4)2wasinvestigated.The mechanism of scale and corrosion inhibition was studied by means of scanning electron microscope (SEM )and polarization curve.Key words :PESA copolymer ;calcium carbonate ;calcium phosphate ;scale and corrosion inhibition[基金项目]河北省钢铁联合自然基金(B2017209228);唐山师范学院博士基金(2018A04)聚环氧琥珀酸(PESA )分子中含有羧基,被认为是一种可生物降解的环境友好型聚合物,应用前景广阔。

聚环氧琥珀酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究

聚环氧琥珀酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究

聚环氧琥珀酸及其复配物阻垢缓蚀性能的研究
陈颖敏;崔丽
【期刊名称】《工业水处理》
【年(卷),期】2009(029)007
【摘要】针对火电厂循环冷却水水质研究了聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢性能,并同PASP、MA-AA、ATMP等阻垢剂的阻垢效果进行了比较.实验结果表明:PESA阻垢效果优良.比PASP、MA-AA阻垢效果更优,比ATMP阻垢效果稍差.针对凝汽器铜材质(HSn-70A)研究了单一聚环氧琥珀酸的缓蚀性能,开发了与之复配的复合配方,筛选出的最佳复配方案为10mg/L PESA+0.5 mg/L BTA+2mg/L
Zn2++10mg/L葡萄糖酸钠,在此条件下铜的腐蚀率仅为0.0005mm/a.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】陈颖敏;崔丽
【作者单位】华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定,071003;华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定,071003
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.42
【相关文献】
1.聚环氧琥珀酸衍生物阻垢缓蚀性能的研究进展 [J], 苗贝贝;柳鑫华;王孟依;舒世立;韩婕;吴卫华;王磊;李慧娟
2.聚环氧琥珀酸及其复配物的阻垢与缓蚀性能研究进展 [J], 戴倩倩;周飞;亢思丹
3.聚环氧琥珀酸共聚物阻垢缓蚀性能的研究 [J], 张一江;刘会媛;柳鑫华;王磊;李繁麟
4.衣康酸改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能的研究 [J], 柳鑫华;王孟依;贾静娴;韩婕;吴卫华
5.聚环氧琥珀酸衍生物及复合配方在天然海水中阻垢缓蚀性能的研究 [J], 贾静娴;柳鑫华;王丽红;付占达;魏金芳;王鹏飞;王磊;赵腾达
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改性聚环氧琥珀酸的合成及性能研究

改性聚环氧琥珀酸的合成及性能研究
cnca i Sc aa tr e y I n H , C NMR. h o g h c l n ii o e t th e n fu d ta e ii cd i h cei d b R a d r z B T r u h tes ae ihbt n ts,i a b e o n tt i s h h
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第2 6卷 第 8期 20 0 6年 8月
工业 水处 理
I d sr ae ra me t n u t a W t rT e t n i l
V0 _6 No8 l . 2 Au , 0 6 g20
改性聚环氧琥珀酸的合成及性能研究
p o u th etrp ro ma c fc l i m a b n t n a cu p o p a e s a e i h b t n t a s a . r d c a b t e fr n e o ac u c o ae a d c i m h s h t c n i i o n u u s e r l l i h 1
内 标 ) 。
12 实验 方 法 .
国 B t 实 验 室 首 先开 发 出来 的 一 种无 磷 绿 色 水 处 e z 理 药 剂 (. . 阻碳 酸钙 垢 性 能 大 大 优 于 P T A、 1 其 BC H D 、 E P 聚丙 烯 酸类 等 聚合 物 , 能 生 物 降解 ( 并 。但 其 阻 磷 酸 钙垢 性 能很 差 , 对 这 种情 况 , 实 验 研 针 本 究 在 其 分 子 中 引入 具 有 优 良阻 磷 酸 钙 垢 的一 S 3 OH 基 团 , 成 聚磺 酸 基环 氧 琥 珀 酸 ( E S , 对 其 合 P S A) 并
氧 化硫 , 在一 定温度 下反 应 3 , 反应 完 成后 , 溶液 h 将
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稳定性聚环氧琥珀酸(PESA)的合成及使用性能研究

程终发 孙宝季 刘坤 薛成义

(山东省泰和水处理有限公司 山东枣庄277100)

【摘要】以马来酸酐为原料合成了聚环氧琥珀酸钠并投入工业生产。通过对CaCO3阻垢率、复配相容性
及增效性、与1227的相容性、在油田上对BaSO4、SrSO4阻垢性能的研究,结果表明PESA确实是一种
性能优良的多功能阻垢剂。
【关键词】聚环氧琥珀酸; CaCO3; BaSO4; SrSO4;相容性;复配阻垢剂
聚环氧琥珀酸是一种无磷、无氮的可生物降解的水处理药剂『1 其优异的阻垢性和良好的环保性,越来越受
到水处理行业的重视。自20世纪90年被美国开发出来后,由于其优良的阻垢性能(文献介绍)和可降解
性而成为人们研究的热点『2』,目前在发达国家,早已经提出并颁布了限磷禁磷的法规政策,绿色环保的产
品受到极大的欢迎,像PESA,聚天氡氨酸等,呈逐年上长的趋势,目前国内的很多厂家,科研院所在这
方面也做了大量的研究,但大多产品或样品所表现出的阻垢性能等诸方面效果不佳或不稳定,与进口的产
品相比,还有一定的差距,特别是工业生产,不同批次间阻垢性能差异较大,复配性能不稳定,行业内包
括我们自己,一度把这样一个好产品当成了炒作品。但使用过进口产品的一些行内人士极力向我们推荐该
产品,06年初我们重新开始了PESA的合成实验,通过摸索,我们成功地解决了PESA性能不稳定的问
题,无论是小试产品还是连续三个月50多个批次的中试产品,各方面性能均很稳定。可以说聚环氧琥珀酸
本身确实是一个好产品,效果不好是因为没做好而不是这个产品不好。
1、实验部分
1.1 PESA的合成
将马来酸酐、一定量的水投入反应釜中,搅拌溶解后冷却条件下(t<40℃)加入液体氢氧化钠,然后升温
至60-70℃,加入催化剂,滴加H2O2和少量NaoH,环化时间0.5-3小时,环化完成后升温至90-100℃加
入Ca(OH)2 进行聚合反应,得无色至淡黄色透明粘稠液体,固含量大于40%,过滤提纯即为产品。
1.2性能试验
1.2.1静态阻CaCO3垢试验
碳酸钙沉积法:以含有一定量Ca2+、HCO3-的配制水和水处理剂制备成试液。在加热条件下促使碳酸氢钙
加速分解为CaCO3。达到平衡后测定试液中的Ca2+浓度, Ca2+浓度愈大则药剂阻垢性能越好。
1.2.2静态阻BaSO4 、SrSO4垢试验
按行标SY/T5673-1993配制试液并进行阻垢性能的测定。
1.2.3复配性能
和常用水处理药剂EDTMPS、DTPMP、ATMP、AA/AMPS、PBTCA等复配,考察复配物的阻垢性能及
影响复配性能的因素。
1.2.4 和阳离子杀菌剂1227的相容性
在做阻垢率的实验过程中加入十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)考察对阻垢率的影响。
1.3产物的表征
13
C核磁测试。

2、结果与讨论
2.1 产物13 C核磁谱图
从图上可以看出,产物中主要是聚环氧琥珀酸,同时含有极少里副产物酒石酸及未反应的马来酸盐。
2.2静态阻CaCO3垢效果
静态阻CaCO3垢的实验条件为Ca2+质量浓度240mg/L, HCO-3质量浓度732mg/L,温度80℃,时间10h,
溶液PH值9.0,试验结果见表一
表一CaCO3垢的阻垢率


从上表可以看出,PESA对CaCO3 垢的阻垢率关键是考察低剂量时的效果,特别是2.5和5.0mg/L。因
为药剂浓度为10mg/L 时,对CaCO3垢阻垢率质优质差的阻垢率差别不大。不同厂家的产品、同一厂家
产品和试制品差别很大。浓度在2.5 mg/L和5.0mg/L时PESA比PBTCA的阻垢率稍低。
2.3静态阻BaSO4 、SrSO4垢
阻BaSO4 、SrSO4垢的性能测定是按照石油天然气行业标准SY/T5673-1993进行的,即Ba2+质量浓度
185mg/L, SO42-质量浓度270 mg/L,NaCL质量浓度7.5g/L; Sr2+质量浓度1837mg/L, SO42-质量浓度2470
mg/L,NaCL质量浓度7.5g/L。试验结果见表二。
表二BaSO4 、SrSO4垢的阻垢率

可以看出,PBTCA对钡、锶几乎没有阻垢能力,PESA对钡、锶具有一定的阻垢能力, PESA复配后对
钡、锶具有优良的阻垢能力。因此在陆上油田开采的的中后期及海上油田钡、锶含量高的油井含PESA复
配物的使用是不错的选择。
2.4复配性能
和常用水处理药剂EDTMPS、DTPMP、PBTCA等复配,考察复配物的阻垢性能及影响复配性能的因素。
阻垢率见下表
表三复配药剂的阻垢率

加药量mg/L
阻垢率% 药剂种类 2.5mg/L 5.0mg/L 10.0mg/L

A厂PESA产品 21.70 41.04 70.96
B厂PESA产品 30.47 57.20 79.93
B厂PESA试制品 49.02 62.98 81.13
泰和3月份PESA产品 46.03 64.97 82.92
泰和4月份PESA产品 51.85 66.80 80.49
泰和5月份PESA产品 49.74 66.17 82.60
PBTCA 54.56 72.94 80.69
AA/AMPS 30.45 43.40 65.78

加药量mg/L 药剂种类 阻垢率% BaSO4 SrSO4
10ppm 20ppm 15ppm 30ppm
PBTCA 7.27 7.90 1.1 1.13
PESA 12.73 62.77 41.24 61.44
PESA复配物 42.11 81.40 38.90 87.23

PESA/PBTCA 质量比 3/1 1/1 1/3
加药量
mg/L
2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10 2.5 5.0 10.0

阻垢
率% 53.95 68.70 73.96 53.95 79.23 86.60 61.96 66.38 79.23

PESA/EDTMPS 质量比 3/1 1/1 1/3
加药量2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10 2.5 5.0 10.0
从表三可以看出,PESA和PBTCA、EDTMPS按质量比1:1复配具有最佳协同增效作用,和DTPMP
复配协同效应不明显。
在复配过程中还发现PESA的未环化单体高时(溴值高于70mg/g)复配物底部容易析出结晶物。
2.5 PESA和1227的相容性
在做PESA的静态阻CaCO3垢试验中,加入200mg/L 1227,阻垢率见表四
表四 加1227后的阻垢率

加入1227对PESA阻垢率影响极小,这可能与PESA的结构中含有醚基有关。PESA和1227相容性好
克服了常规的聚羧酸类分散剂在循环水中与阳离子杀菌剂不能同时使用的缺点。
3结论
3.1 以马来酸酐为原料生产绿色环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸钠(PESA),测定了PESA的阻垢性能。投
加量为10mg/L时对CaCO3的阻垢率超过80%;含PESA的复配物投加量为20mg/L时对BaSO4的阻垢
率超过80%;投加量为30mg/L时对SrSO4的阻垢率超过80%;阻垢力强且稳定。
3.2 PESA和PBTCA、EDTMPS等复配具有协同增效作用。
3.3 PESA和阳离子杀菌剂1227等相容性好。
4、需改进之处
PESA的耐高温性能有待考察;PESA在循环水系统中的检测方法。更多的应用研究有待更多的水处理工
作者去开发。
『参考文献』
「1」王风云 吕志芳等 聚环氧琥珀酸的合成及阻垢性能 应用化学,2001,18(9)746748
「2」侯振宇等 聚环氧琥珀酸的合成及阻垢性能研究 工业用水与废水2006,37(2)

mg/L
阻垢
率%
48.69 65.54 77.12 52.48 67.86 79.65 52.90 64.49 76.70

PESA/DTPMP 质量比 3/1 1/1 1/3
加药量
mg/L
2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10.0 2.5 5.0 10.0

阻垢
率%
47.63 60.27 66.17 45.74 58.17 63.85 47.63 62.78 68.70

加药量mg/L
阻垢率% 药剂品种 2.5 5.0 10.0

PESA 51.79 63.41 81.33
PESA/1227

50.62 62.39 80.16

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