一种环境友好型高效卤水阻垢剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于卤水的环境友好型高效阻垢剂，该阻垢剂原料组成如下，均为重量百分比，聚环氧琥珀酸(PESA)25～30％、木质素磺酸钠15～20％、蒸馏水50～60％，所述的聚环氧琥珀酸选用重均分子量为400～1500，固含量≥40％，在20℃时密度g/cm3≥1.28的聚环氧琥珀酸，所述的木质素磺酸钠含水量为3％～7％，还原物质4～8％，水不溶物0.3～1.5％，pH值7.5～9，无机盐(Na2SO4)2～5％，木质素磺酸盐45～60％，本发明的阻垢剂具有良好的抗高温性和抗盐性，在温度为100℃，矿化度为400g/L时对卤水中钠、钙、钡、锶的阻垢率仍能达到90％以上。
【专利说明】一种环境友好型高效卤水阻垢剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于卤水的环境友好型高效阻垢剂，属于资源环境【技术领域】。【背景技术】
[0002]据调查，黄河三角洲地区深层卤水为Cl-Na型的原生卤水，矿化度为50_336g/L，并且含有钙、镁、钡、锶及硫酸根等易结垢的离子。随着地下地质条件及其采提过程中温度和压力的变化，卤水所含组分间会发生不同的析晶、成垢现象，从而降低管道的有效容积，导致产能下降。加入阻垢剂来抑制析晶、结垢现象的产生是解决这一问题的有效途径之一。目前，在地下卤水的开采领域，已开发了较多的阻垢剂，但这些阻垢剂大多含磷、含氮，难生物降解，容易对环境造成污染。在专利CN102795713A中，提到过用羟基亚乙基二膦酸、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物、聚天冬氨酸和聚丙烯酸复配的阻垢剂，能较好地解决管道结垢堵塞的问题。在专利CN102030421A中，提到过用聚天冬氨酸和羟基乙叉二膦酸组成的复配阻垢剂，配方简单、阻垢效率高。这两个专利中提到的阻垢剂中都含有磷和氮，这些磷和氮会随着地下卤水的开采加工最终排入到环境中，容易造成环境的二次污染。
[0003]随着人们环境保护意识的增强，绿色环境友好型阻垢剂的研发成为阻垢剂领域的研究热点。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明提供一种环境友好型高效卤水阻垢剂，对卤水的阻垢效率达到了 90%以上 ，具有良好的抗高温、抗盐性，并且不含磷、不含氮、易生物降解，对环境友好。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]一种环境友好型高效卤水阻垢剂，该阻垢剂原料组成如下，均为重量百分比，
[0007]聚环氧琥珀酸(PESA) 25~30%
[0008]木质素磺酸钠15~20%
[0009]蒸馏水50~60%
[0010]所述的聚环氧琥珀酸选用重均分子量为400~1500，固含量≥40%，在20°C时密度g/cm3 ≥ 1.28的聚环氧琥珀酸，所述的木质素磺酸钠含水量为3%~7%，还原物质4~8%，水不溶物0.3~1.5%，pH值7.5~9，无机盐(Na2SCM) 2~5%，木质素磺酸盐45~60%。
[0011]本发明优选的，一种环境友好型高效卤水阻垢剂，该阻垢剂是由以下重量百分比的原料组成，
[0012]聚环氧琥珀酸(PESA) 26~29%
[0013]木质素磺酸钠16~19%
[0014]蒸懼水52~58%。
[0015]本发明优选的，一种环境友好型高效卤水阻垢剂，该阻垢剂是由以下重量百分比的原料组成，
[0016]聚环氧琥珀酸(PESA) 26%
[0017]木质素磺酸钠16%
[0018]蒸馏水58%。
[0019]本发明的聚环氧琥珀酸是一种无磷、无氮的新型环境友好型阻垢剂，阻垢性能好，并且具有一定的缓蚀作用，生物降解性能好，木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物，有良好的扩散性能，能溶于任何硬度的水中，水溶液化学稳定性好，可生物降解。
[0020]上述本发明所述的环境友好型高效卤水阻垢剂的制备方法，包括步骤如下:室温下，按配比将聚环氧琥珀酸和木质素磺酸钠加入蒸馏水中，搅拌混合均匀，反应I~2h，定容，即得本发明的环境友好型高效卤水阻垢剂。
[0021]本发明环境友好型高效卤水阻垢剂适用pH为5.0~7.0，温度为10~100°C，盐度 30 ~400g/L。
[0022]聚环氧琥珀酸对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶都具有很好的阻垢效果，但抗盐性并不十分理想。而木质素磺酸钠作为一种阴离子表面活性剂，具有很强的分散性，抗盐性好，从而可以弥补聚环氧琥珀酸的不足。研究发现，本发明提供的复配阻垢剂的各组分之间具有协同效应，对卤水具有良好的阻垢作用，本发明提供的复配阻垢剂的对卤水的阻垢作用优于各组分单独作用时的阻垢率，适用于任何矿化度的卤水。
[0023]本发明的有益效果是:
[0024](I)本发明的的阻垢剂不含磷、不含氮；
[0025](2)本发明的阻垢剂具有良好的生物降解性能；
[0026](3)本发明的阻垢剂，对卤水中钠、钙、钡、锶的阻垢率均达到90%以上；
[0027](4)本发明的阻垢剂具有良好的抗高温性和抗盐性，在温度为100°C，矿化度为400g/L时对卤水中钠、钙、钡、锶的阻垢率仍能达到90%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为不同温度下本发明实施例2的阻垢剂对卤水中钠离子的阻垢率效果图；
[0029]图2为不同温度下本发明实施例2的阻垢剂对卤水中钙离子的阻垢率效果图；
[0030]图3为不同温度下本发明实施例2的阻垢剂对卤水中钡离子的阻垢率效果图；
[0031]图4为不同温度下本发明实施例2的阻垢剂对卤水中锶离子的阻垢率效果图；
【具体实施方式】
[0032]下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
[0033]实施例中使用的原料聚环氧琥珀酸(PESA)购自山东泰和水处理有限公司，木质素磺酸钠购自山东高唐利亚科技有限公司。
[0034]阻垢率n(%)的计算:n-c^0
[0035]式中，η为阻垢率，％ ；
[0036]Ce为待测平行 样中易析晶、结垢离子浓度，mg/L,
[0037]C0为待测空白样易析晶、结垢离子浓度，mg/L ；[0038]Cb为初始易析晶、结垢离子浓度乘以理想浓缩倍数k
[0039]理想浓缩倍数k =待测平行样中Br-浓度/初始离子Br-浓度。
[0040]实施例1
[0041]一种环境友好型高效卤水阻垢剂，该阻垢剂是由以下重量百分比的原料组成，
[0042]聚环氧琥珀酸(PESA) 26%
[0043]木质素磺酸钠16%。
[0044]蒸馏水58%。
[0045]将所提取的东营市沙河街组4段永89#井的卤水置于托盘中蒸发至干，将所得固体物磨是的细后保存于干燥器中，分别取80、160、240、320、400g固体物溶于IL蒸馏水中，这时所制得的卤水的矿化度分别为80、160、240、320、400g/L，并依次标记为1、2、3、4、5#样。
[0046]通过对采取的垢样的分析以及卤水中各主要成分浓度的测定，确定了易析晶结垢的离子为Na+、Ca2+、Ba2+、Sr2+。采用恒温浓缩法测定复配阻垢剂的阻垢率。
[0047]在温度为80°C时，分别在这5个样品中加入本实施例的环境友好型高效卤水阻垢剂，阻垢剂的投加量标准为每升卤水中加入35mg的阻垢剂。并设置空白样。当浓缩倍数为1.1时，此复配阻垢剂对各矿化度卤水中钠、钙、钡、锶的阻垢率如表1。
[0048]表1温度为80°C时，环境友好型高效卤水阻垢剂对各矿化度卤水的阻垢率
[0049]
【权利要求】
1.一种环境友好型高效卤水阻垢剂，该阻垢剂原料组成如下，均为重量百分比， 聚环氧琥珀酸(PESA) 25~30% 木质素磺酸钠15~20% 蒸懼水50~60% 所述的聚环氧琥珀酸选用重均分子量为400~1500，固含量>40%，在20°C时密度g/cm3≥1.28的聚环氧琥珀酸，所述的木质素磺酸钠含水量为3%~7%，还原物质4~8%，水不溶物0.3~1.5 %，pH值7.5~9，无机盐(Na2SCM) 2~5 %，木质素磺酸盐45~60 %。
2.根据权利要求1所述的一种环境友好型高效卤水阻垢剂，其特征在于，该阻垢剂是由以下重量百分比的原料组成， 聚环氧琥珀酸(PESA) 26~29% 木质素磺酸钠16~19% 蒸懼水52~58%。
3.根据权利要求1所述的一种环境友好型高效卤水阻垢剂，其特征在于，该阻垢剂是由以下重量百分比的原料组成， 聚环氧琥珀酸(PESA) 26% 木质素磺酸钠16% 蒸馏水58%。
4.权利要求1所述的环境友好型高效卤水阻垢剂的制备方法，包括步骤如下:室温下，按配比将聚环氧琥珀酸和木质素磺酸钠加入蒸馏水中，搅拌混合均匀，反应I~2h，定容，即得本发明的环境友好型高效卤水阻垢剂。
5.权利要求1所述的环境友好型高效卤水阻垢剂的应用，其特征在于，适用pH为5.0~7.0，温度为10~100°C，盐度30~400g/L。
【文档编号】C02F5/10GK103964590SQ201410209993
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】崔兆杰, 张鑫, 邵倩倩, 刘丽萍 申请人:山东大学