聚环氧琥珀酸衍生物缓蚀阻垢性能的理论研究

在油气田开发过程中会出现油管腐蚀和结垢的现象,从而造成巨大的经济损失并引起严重的安全问题。添加缓蚀阻垢剂是一种有效的防腐防垢的方法。近年来,随着人们环保意识的增强,环境友好的聚环氧琥珀酸(PESA)被广泛研究。采用量子化学和分子动力学模拟方法研究了PESA和聚环氧琥珀酸衍生物(MEA PESA)的缓蚀阻垢性能。讨论了量子化学参数(前线分子轨道能量、能隙、整体硬度和Fukui指数)对缓蚀效率的影响。采用分子动力学模拟方法研究了8种缓蚀阻垢剂在金属和碳酸钙表面的吸附行为。结果表明,PESA和MEA PESA缓蚀阻垢剂随着聚合度增加,缓蚀和阻垢效率均随之增强。

乙醇胺改性聚环氧琥珀酸衍生物的合成及其阻垢缓蚀性能

目的为了改变绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)单一性的功能结构,合成乙醇胺改性的多功能聚环氧琥珀酸衍生物(MEA-PESA),以提高PESA阻垢缓蚀性能,并证明MEA-PESA阻垢缓蚀机理。方法顺酐通过环化反应得到环氧琥珀酸(ESA),再通过聚合反应得到PESA,通过PESA与乙醇胺(MEA)氨解缩合,反应得到MEA-PESA,通过红外光谱(FTIR)、核磁氢谱(HNMR)表征了PESA和MEA-PESA的结构。利用电化学极化曲线研究了MEA-PESA的缓蚀机理。结果MEA-PESA合成的最佳条件:聚环氧琥珀酸与乙醇胺的质量比为10∶7,改性温度为80℃,改性时间为2 h,搅拌速率为1500 r/min。当MEA-PESA的质量浓度为16 mg/L,阻碳酸钙可达95%,阻磷酸钙可达97%;MEA-PESA的质量分数为150 mg/L时,缓蚀率可达73%,比等浓度PESA提高了12%。利用扫描电镜和红外光谱对钙垢的晶型进行了考察,谱图峰值发生移动,出现不稳定结构的峰,稳定结构的峰减小,电镜图中的晶型结构由紧密变得疏松。MEA-PESA为抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,腐蚀电流减小,腐蚀电位增大。结论在相同的阻垢、缓蚀实验条件下,MEA-PESA阻碳酸钙、磷酸钙和缓蚀性能都优于PESA,极大地拓宽了PESA的应用范围。

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

目的为提高聚环氧琥珀酸(PESA)的阻垢缓蚀综合性能,拓展其应用范围,将2-氨基乙磺酸(SEA)引入PESA分子中,合成聚环氧琥珀酸衍生物(SEA-PESA)并应用于海水环境。方法将PESA和SEA缩合制备了SEA-PESA,用傅里叶红外光谱和核磁氢谱表征其结构。研究了SEA-PESA及其四元复合配方在天然海水中的缓蚀和阻垢等综合性能。结果在海水环境中,SEA-PESA质量浓度为160mg/L,对Q235钢片的缓蚀率为61.82%,而PESA仅为52.17%。PESA和SEA-PESA的四元复合配方的缓蚀率分别高达88.87%、96.99%,腐蚀速率分别为0.065 52、0.017 72 mm/a,SEA-PESA四元复合配方缓蚀效果明显优于PESA,更好地契合了国标的要求。SEA-PESA四元复合配方以抑制阳极为主,是一种阳极型缓蚀剂;在海水中也表现出良好的阻垢性能,在10mg/L用量下阻垢率达100%。结论本研究证实了SEA-PESA用于冷却系统和热脱盐工艺过程中,特别是海水环境中抑制腐蚀和结垢方面的潜能,应用前景广阔。

聚环氧琥珀酸衍生物对CaCO_3垢的阻垢性能及缓蚀性能研究

使用静态阻垢、缓蚀和电导率法研究了聚环氧琥珀酸衍生物(LCY-PESA)对碳酸钙结晶过程及晶型的影响,发现经LCY-PESA处理后,碳酸钙结晶过程初期晶体生长速度缓慢,存在一个稳定期。在60和80℃时,稳定期可达3 h。碳酸钙垢的SEM和IR分析结果表明,经LCY-PESA处理后的水垢中球霰石的含量增加,方解石含量减少。晶体稳定期的存在和球霰石型碳酸钙的增多,主要是因为LCY-PESA使Ca CO3晶格发生扭曲和分散所致,当LCY-PESA的用量为6 mg?L-1时,阻垢率为96.9%。静态失重实验、电化学实验和SEM分析结果表明:当LCY-PESA的用量在120 mg?L-1时,缓蚀率为63.1%;作为一种以抑制阴极为主混合型缓蚀剂,LCY-PESA的缓蚀作用归因于在金属表面形成了保护膜。

改性聚环氧琥珀酸衍生物的合成与阻垢性能

以顺酐环化、聚合产物聚环氧琥珀酸(PESA)和硫脲(CSN)为原料合成了一种聚环氧琥珀酸衍生物(CSN-PESA),利用红外光谱和核磁共振谱对聚环氧琥珀酸衍生物的结构进行了表征,测定了聚环氧琥珀酸和硫脲不同比例时产物的分子量;探讨了聚环氧琥珀酸衍生物的阻垢性能、分散氧化铁的性能和生物降解性能;利用红外光谱和扫描电镜对垢的晶型(形)进行了研究。结果表明,当PESA与CSN的质量比为8∶4时,产物的分子量达到了581左右,其阻垢和分散效果最好;在钙离子浓度为400 mg/L、碳酸氢根离子浓度为800 mg/L的介质中,当聚环氧琥珀酸衍生物用量为8 mg/L时,阻垢率达到95%以上;当n(Ca2+)=150 mg/L,n(Fe2+)=10 mg/L,加药量为20 mg/L时,其上清液最小透光率为75%。结果表明,改性聚环氧琥珀酸衍生物对碳酸钙垢有晶格扭曲的作用,可把稳定的方解石转化为球霰石,表现出良好的阻垢分散性能和可生物降解性能。

聚环氧琥珀酸衍生物绿色阻垢剂的合成及性能研究

以L-胱氨酸、牛磺酸和聚环氧琥珀酸(PESA)为原料,采用三元共聚法合成了一种PESA衍生物LC-T-PESA,通过红外光谱和核磁碳谱表征了LC-T-PESA的分子结构,结果显示与理论产物一致,制得的三元共聚物黏均相对分子质量为1700,符合水处理药剂要求。LC-T-PESA的阻垢性能测试结果表明:当LC-T-PESA投加量为10 mg/L时,阻碳酸钙垢率为99%,当LC-T-PESA投加量为20 mg/L时,阻磷酸钙垢率为94%左右,较商品级PESA都有显著提高。通过XRD和SEM分析研究了LC-T-PESA的阻垢机理,结果表明,随着LC-T-PESA投加量的增加,钙垢晶型发生改变,逐渐由方解石向尺寸更小的霰石结构发展,且LC-T-PESA明显抑制了碳酸钙垢晶体的生长。

聚环氧琥珀酸衍生物阻垢缓蚀性能的研究进展

综述国内外聚环氧琥珀酸衍生物的共聚聚合物和接枝聚合物两类物质的制备方法和阻垢缓蚀性能,归纳聚环氧琥珀酸衍生物结构和功能的特点,以图表法直观对比各类物质的优缺点;归纳总结四种阻垢机理和三种缓蚀机理的作用方式,并以聚环氧琥珀酸衍生物阻垢缓蚀性能检测的电镜、红外、腐蚀电位仪、动态阻垢模拟等测试数据为依托,通过分析论证,得出文中阻垢、缓蚀机理是正确的结论;最后,着眼于绿色化学理念,指出聚环氧琥珀酸衍生物的制备和阻垢缓蚀研究中许多需要探讨的问题,为其分子结构的改进和应用指明发展方向。

聚环氧琥珀酸衍生物阻钙垢性能及生物降解性研究

以马来酸酐(MA)、L-精氨酸(LAr)、氢氧化钠等原料制备了聚环氧琥珀酸衍生物(LAr-PESA),研究其对碳酸钙和硫酸钙的阻垢及缓蚀性能。探讨了LAr-PESA的生物降解性,以及碳酸钙和硫酸钙垢的晶型变化。结果表明:LAr-PESA阻碳酸钙、硫酸钙垢的性能和缓蚀性能明显好于PESA,当Ca^2+分别为1 000、7 200 mg/L,LAr-PESA质量浓度为8 mg/L时,阻碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别达到91.2%、94.5%。质量浓度均为120 mg/L时,LAr-PESA的平均缓蚀率比PESA提高了10%。LAr-PESA是一种易降解的综合阻垢缓蚀剂。

绿色聚环氧琥珀酸衍生物的合成与阻垢性能的研究

用烯丙基磺酸钠(SAS)对聚环氧琥珀酸(PESA)进行改性,实验得到了二者的最佳反应条件,并通过红外光谱测试,证明合成产物为聚环氧琥珀酸衍生物(SAS-PESA),从而进一步考察了SAS-PESA阻磷酸钙和碳酸钙的阻垢性能,分析了其阻垢机理。结果表明:1以SAS为改性剂,当PESA与SAS质量比为4∶3,改性体系的pH值为4,反应时间为2.5h,反应温度为95℃的条件下获得的SAS-PESA阻垢效果最佳。2PESA和SAS-PESA浓度为14mg/L时,阻磷酸钙的阻垢率SAS-PESA为44.8%,而PESA为28.5%;PESA和SAS-PESA浓度为10mg/L时,阻碳酸钙的阻垢率均可达到92%左右。3SAS-PESA具有对碳酸钙垢的晶格扭曲的作用,可把稳定的方解石转化为球霰石。

环氧琥珀酸及其衍生物研究进展

环氧琥珀酸是一种重要的化工中间体,由于分子结构中含有醚基使其衍生物具有多种功能,日益受到人们的重视。本文首先从烯烃环氧化反应机理、环氧琥珀酸合成方法和含量测定方法等方面综述了环氧琥珀酸单体合成规律的研究现状。同时重点阐述了环氧琥珀酸的化学反应,包括水解反应、均聚反应和共聚反应,并对一些应用前景较好的环氧琥珀酸类衍生物做了详细介绍。最后,对环氧琥珀酸的研究方向提出了建议。

水处理剂聚环氧琥珀酸改性研究进展

聚环氧琥珀酸(PESA)是一种绿色水处理剂,具有高效的阻CaCO_(3)、CaSO_(4)垢性能,但阻Ca_(3)-(PO_(4))_(2)、分散Fe_(2)O_(3)及缓蚀性能并不突出,在一定程度上限制了其应用范围。通过在PESA分子结构中引入一些具有阻垢性能官能团的化学改性方法或者与其他阻垢缓蚀剂复配的物理改性方法,可以改善PESA的相关性能,扩大应用领域。文章介绍了PESA化学改性和物理改性的研究进展,提出了今后的发展建议。

生物降解性阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢性能研究

探讨了生物降解性阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成条件和阻垢性能.结果表明:聚合反应中,在冠醚存在下,醇钠催化生成的聚合物具有较好的阻垢性能.催化剂一定,反应时间、温度、催化剂用量和药剂添加量也影响阻垢性能.当环氧化时间为1.5h,聚合温度为60℃,冠醚用量为1.0%,阻垢剂用量为4mg/L时,阻垢率达95.3%.

阻垢剂聚环氧琥珀酸生物降解性能研究

研究了聚环氧琥珀酸(PESA)生物降解性能及影响生物降解的因素.影响生物降解的因素有:营养盐的氮磷比例,聚环氧琥珀酸的浓度,降解时间,降解温度,溶解氧等.当C∶N∶P为100∶20∶1时,聚环氧琥珀酸浓度为5 mg.L-1,温度为20℃,溶解氧足量,聚环氧琥珀酸28 d的降解率为73.7%.对照OECD301B标准,聚环氧琥珀酸属于易生物降解物质.

聚环氧琥珀酸的应用研发进展

碳、硅、硫、磷等含氧阴离子、氟离子和碱土金属离子易导致水体硬化,为避免或减缓设备、管道在应用中结垢阻塞,常在水体中添加阻垢剂。聚环氧琥珀酸(PESA)是典型的无磷、无硫、无氮型阻垢性能优良的可生物降解的绿色缓蚀剂,研发实施防腐除垢产品符合环保节能的要求。本文介绍了聚环氧琥珀酸的制备方法,综述了近年来聚环氧琥珀酸的直接应用及其改性、共聚、复配提高防腐除垢性能的产品研发进展。工艺开发PESA处理剂,在油田开采、工业生产循环冷却系统以及洗涤用助剂方面,市场前景广阔。

聚环氧琥珀酸的微生物降解研究

用摇床培养实验方法,研究聚环氧琥珀酸(PESA)在不同条件下的生物降解性能.结果表明:当接种物浓度为2g/L,而PESA浓度分别为800和50mg/L时,PESA的生物降解率分别可达到52.56%,90.53%;当接种物浓度为0.1g/L,而PESA分别为500和50mg/L时,PESA的生物降解率分别可达到71.32%,84.05%.同时还做了PESA与其他阻垢剂的生物降解性的比较实验,结果表明:生物降解性与聚合物的分子结构有很大关系,分子结构决定聚合物的降解快慢及其能否完全降解.

聚环氧琥珀酸在生物处理系统中的适用性研究

聚环氧琥珀酸(PESA)作为绿色安全型水处理阻垢剂可应用于活性污泥法处理高钙废水系统中,用来减少污泥中的无机钙质,实现污泥减量化。废水经调节池投加PESA预处理后,PESA和PESA-Ca^(2+)螯合物可能同时存在于水中,其对进水水质的COD有影响,同时也可能经生物反应后随出水排到水体。探究PESA对COD的贡献及其螯合物的可生物降解性,结果显示,PESA对COD的贡献呈一次线性方程,满足方程y=0.346 87x+0.2,对进水COD的影响很小;采用OECD301B标准方法测定生物可降解性,发现PESA的降解率在第10 d为24.74%,第28 d为69.54%,为易生物降解物质;PESA-Ca^(2+)的降解率在第10 d为13.22%,第28 d为24.41%,为可生物降解物质。两者降解性的差异说明其生成物PESA-Ca^(2+)可在生物反应期间较稳定的存在,未被微生物二次分解就随出水排出,保证了钙离子的分散状态,降低了污泥中钙的含量,同时PESA-Ca^(2+)在排入水体的漫长降解过程中,会被逐渐降解,不会对环境造成污染。

绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成

以马来酸酐为单体，合成了无磷、非氮和有良好生物降解性能的绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸（ＰＥＳＡ），得出最佳合成工艺条件、产品最佳阻垢作用的分子量范围及红外谱图。

聚环氧琥珀酸钠的合成及阻垢性能

Disodium polyepoxysuccinate that effectively inhibits the formation of scale was synthesized from disodium epoxysuccinate by treatment with alkaline calcium compound. The effect on scale inhibiting property of the product from amount and feed times of catalyst, the reaction temperature, the reaction time were investigated. The optimum reaction conditions are as follows: 1 18 g catalyst, 95 ℃ and 3 hours of synthesis.

绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成与阻垢机理初探

以顺丁烯二酸酐为原料一步法合成了聚环氧琥珀酸(PESA),并对产物进行了IR和13CNMR表征.分别采用粒径分布仪和电子显微镜考察了PESA对CaCO3垢粒径及其垢形的影响,研究了CaCO3成垢过程的动力学,探讨了PESA的阻垢机理.结果表明:PESA具有优良的阻垢性能,对CaCO3垢既具有较强的分散作用又具有明显的晶格畸变能力.

聚环氧琥珀酸的阻垢缓蚀性能研究

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PBTCA性能稍差 ;PE SA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。