申请日2018.05.29
公开(公告)日2018.10.12
IPC分类号C02F5/10; C02F5/14; C02F103/10
摘要
本申请公开了一种油田废水阻垢剂及其制备方法，原料为聚丙烯酸、均聚聚羧酸、六偏磷酸钠、膦羧酸、水、环氧琥珀酸、丙烯酸乙酯、双氧水、柠檬酸铵、甲基丙烯酸甲酯、聚天冬氨酸钠、丁二酮肟、丙烯磺酸钠、柠檬酸铵和腐植酸钠;阻垢率98‑99.9%，pH值7‑9，具有环境友好性;高硬、高碱、高铁、高pH值、高温与含油条件下适用，与传统配方药剂运行浓度300‑400×10‑6相比，本品阻垢剂使用量少，运行浓度25‑35×10‑6，节省使用成本;易溶于水，效果持久，50‑60℃放置1‑3个月，阻垢效果98‑99%。
翻译权利要求书
1.一种油田废水阻垢剂，其特征在于所述油田废水阻垢剂的原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸10-14份;均聚聚羧酸8-10份;六偏磷酸钠6-12份;膦羧酸1-5份;水100份;环氧琥珀酸8-12份;丙烯酸乙酯6-10份;双氧水2.5-6.5份;柠檬酸铵6-10份;甲基丙烯酸甲酯为10-16份;聚天冬氨酸钠7-9份;丁二酮肟2-6份;丙烯磺酸钠4-8份;柠檬酸铵5-9份;腐植酸钠3-7份。
2.根据权利要求1所述的一种油田废水阻垢剂，其特征在于所述油田废水阻垢剂原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸10份;均聚聚羧酸8份;六偏磷酸钠6份;膦羧酸1份;水100份;环氧琥珀酸8份;丙烯酸乙酯6份;双氧水2.5份;柠檬酸铵6份;甲基丙烯酸甲酯为10份;聚天冬氨酸钠7份;丁二酮肟2份;丙烯磺酸钠4份;柠檬酸铵5份;腐植酸钠3份。
3.根据权利要求1所述的一种油田废水阻垢剂，其特征在于所述油田废水阻垢剂原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸14份;均聚聚羧酸10份;六偏磷酸钠12份;膦羧酸5份;水100份;环氧琥珀酸12份;丙烯酸乙酯10份;双氧水6.5份;柠檬酸铵10份;甲基丙烯酸甲酯为16份;聚天冬氨酸钠9份;丁二酮肟6份;丙烯磺酸钠8份;柠檬酸铵9份;腐植酸钠7份。
4.根据权利要求1所述的一种油田废水阻垢剂，其特征在于所述油田废水阻垢剂原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸12份;均聚聚羧酸9份;六偏磷酸钠9份;膦羧酸3份;水100份;环氧琥珀酸10份;丙烯酸乙酯8份;双氧水4.5份;柠檬酸铵8份;甲基丙烯酸甲酯为13份;聚天冬氨酸钠8份;丁二酮肟4份;丙烯磺酸钠6份;柠檬酸铵7份;腐植酸钠5份。
5.一种权利要求1所述油田废水阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取聚丙烯酸、均聚聚羧酸、六偏磷酸钠、膦羧酸、水、环氧琥珀酸、丙烯酸乙酯、双氧水、柠檬酸铵、甲基丙烯酸甲酯、丁二酮肟、丙烯磺酸钠、柠檬酸铵、腐植酸钠和聚天冬氨酸钠;
第二步：在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入柠檬酸铵和水，加热至60-80℃，搅拌5-25min，滴加聚丙烯酸和膦羧酸，升温至90-120℃，反应2-4h;
第三步：加入乙二胺、双氧水、六偏磷酸钠和甲基丙烯酸甲酯，升温至120-140℃，反应1-5h;
第四步：降温至100-120℃，加入剩余原料，搅拌50-90min，冷却至室温后出料即得油田废水阻垢剂。
说明书
一种油田废水阻垢剂及其制备方法
技术领域
本申请属于环试剂工艺领域，尤其涉及一种环保、缓蚀性能好的油田废水阻垢剂及其制备方法。
背景技术
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，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。
阻垢剂能除去垢和阻止水垢的形成,提高热交换效率,减少电能或减少燃料的消耗;水处理还可减少排污,提高水的利用率,一般可节约60%以上,符合我国节能减排的新政策。
螯合剂的鳌合能力可用钙螯合值来表示。若需将总硬为smm0FL的钙镁离子稳定在循环水系统中，所需的螯合剂为l000m/L，这种投加量在经济上是无法承受的。由此可见，阻垢剂螯合作用的贡献只是其中很小一部分。但在中低硬度水中，起重要作用的仍是阻垢剂的螯合作用。
反渗透阻垢剂是专门用于反渗透(RO)系统及纳滤(NF)和超滤(UF)系统的阻垢剂，可防止膜面结垢，能提高产水量和产水质量，降低运行费用。
由反渗透阻垢剂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。
RO阻垢剂是阻垢剂的一种，主要成分：有机分散物、有机络合物、单原子氧 羟基聚合物等;适用范围：适用于纯水系统RO工艺段的系统的处理 。物性外观浅色液体，pH为1.0-2.5。
传统使用的阻垢及一般分为含磷小分子阻垢剂或有机物高分子直链型聚合物阻垢剂，阻止或干扰难溶无机盐的沉积、结垢，大多数阻垢剂均是来源于冷却循环水方面的阻垢经验，其所含有的磷成份作为细菌微生物的营养源对膜带来生物污染的危险。
缓蚀剂以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质(锅炉用水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)。
缓蚀剂的英文专业名称：anti-corrosive.corrosion inhibitor。也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。主要用于中性介质(锅炉用水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)。缓蚀效率愈大，抑制腐蚀的效果愈好。有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得较好的缓蚀效果,这种作用称为协同效应;相反地,若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低各自的缓蚀效率，则称为拮抗效应。缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。
阻垢缓蚀剂是由有机膦、优良共聚物及铜缓蚀剂等组成，对碳钢、铜及铜合金都具有优良缓蚀性能，对碳酸钙、磷酸钙有卓越的阻垢分散性能。本品主要用于敞开式循环冷却水处理系统，对含铜设备的系统特别适合。本品可用于高pH、高碱度、高硬度的水质，是目前较理想的不调pH碱性运行的水处理剂之一。
阻垢缓蚀剂的类别有很多，兼具缓蚀与阻垢功能的产品主要有：有机磷类阻垢缓蚀剂：如ATMP、HEDP、DTPMPA、EDTMPS、HPAA等;另外少量的聚合物也含有一定的阻垢缓蚀功能，如膦酰基羧酸共聚物、绿色阻垢缓蚀剂PESA、PASP等。
从作用机理上来讲，阻垢剂的作用螯合增溶作用、凝聚与分散作用、静电斥力作用、晶体畸变作用四部分。且在实验室评定试验中，分散作用是鳌合作用的补救措施，晶格畸变作用是分散作用的补救措施。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种油田废水阻垢剂及其制备方法，解决现有水处理阻垢剂成本高、不够环保、阻垢分散性差和缓释性能差等技术问题。
技术方案：
一种油田废水阻垢剂，所述油田废水阻垢剂的原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸10-14份;均聚聚羧酸8-10份;六偏磷酸钠6-12份;膦羧酸1-5份;水100份;环氧琥珀酸8-12份;丙烯酸乙酯6-10份;双氧水2.5-6.5份;柠檬酸铵6-10份;甲基丙烯酸甲酯为10-16份;聚天冬氨酸钠7-9份;丁二酮肟2-6份;丙烯磺酸钠4-8份;柠檬酸铵5-9份;腐植酸钠3-7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述油田废水阻垢剂的原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸10份;均聚聚羧酸8份;六偏磷酸钠6份;膦羧酸1份;水100份;环氧琥珀酸8份;丙烯酸乙酯6份;双氧水2.5份;柠檬酸铵6份;甲基丙烯酸甲酯为10份;聚天冬氨酸钠7份;丁二酮肟2份;丙烯磺酸钠4份;柠檬酸铵5份;腐植酸钠3份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述油田废水阻垢剂的原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸14份;均聚聚羧酸10份;六偏磷酸钠12份;膦羧酸5份;水100份;环氧琥珀酸12份;丙烯酸乙酯10份;双氧水6.5份;柠檬酸铵10份;甲基丙烯酸甲酯为16份;聚天冬氨酸钠9份;丁二酮肟6份;丙烯磺酸钠8份;柠檬酸铵9份;腐植酸钠7份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述油田废水阻垢剂的原料按重量份数配比如下：聚丙烯酸12份;均聚聚羧酸9份;六偏磷酸钠9份;膦羧酸3份;水100份;环氧琥珀酸10份;丙烯酸乙酯8份;双氧水4.5份;柠檬酸铵8份;甲基丙烯酸甲酯为13份;聚天冬氨酸钠8份;丁二酮肟4份;丙烯磺酸钠6份;柠檬酸铵7份;腐植酸钠5份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述油田废水阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取聚丙烯酸、均聚聚羧酸、六偏磷酸钠、膦羧酸、水、环氧琥珀酸、丙烯酸乙酯、双氧水、柠檬酸铵、甲基丙烯酸甲酯、丁二酮肟、丙烯磺酸钠、柠檬酸铵、腐植酸钠和聚天冬氨酸钠;
第二步：在装有电动搅拌器、恒压滴液漏斗、温度计和回流冷凝管的四口烧瓶中加入柠檬酸铵和水，加热至60-80℃，搅拌5-25min，滴加聚丙烯酸和膦羧酸，升温至90-120℃，反应2-4h;
第三步：加入乙二胺、双氧水、六偏磷酸钠和甲基丙烯酸甲酯，升温至120-140℃，反应1-5h;
第四步：降温至100-120℃，加入剩余原料，搅拌50-90min，冷却至室温后出料即得油田废水阻垢剂。
有益效果：
本发明所述一种油田废水阻垢剂及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、不燃爆，钙容忍度好，阻垢分散性好，杀菌抑菌，对环境无污染，阻垢率98-99.9%，钙溶性好，对碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙微晶或泥沙分散于水中不沉淀;2、对氧化铁、淤泥有良好分散作用，也可应用于海底油田回注污水和输油管道，防止金属离子，特别是钡、锶离子形成垢，pH值7-9，具有环境友好性;3、高硬、高碱、高铁、高pH值、高温与含油条件下适用，与传统配方药剂运行浓度300-400×10-6相比，本品阻垢剂使用量少，运行浓度25-35×10-6，节省使用成本;4、易溶于水，效果持久，50-60℃放置1-3个月，阻垢效果98-99%，抗温性和阻垢稳定性好，缓蚀性能好，有效防止有机膦氧化分解，成本低廉，操作简单，合成过程中无废料产生，无三废排放，可以广泛生产并不断代替现有材料。
