除垢先锋——硫酸盐垢除垢剂的发展及应用研究进展

硫酸盐垢是一种常见的问题,广泛存在于工业设备、供水系统和热交换器等领域。它的形成不仅会影响设备的性能和寿命,还可能导致能源浪费和环境污染。因此,研究和开发高效的硫酸盐垢除垢剂具有重要意义。硫酸盐垢除垢剂是一种常用于去除水中钙、镁等硬度离子的化学物质。本文详细介绍了硫酸盐除垢剂的研究进展、作用机理、应用领域及发展前景,并对未来的研究方向进行了展望。

处理硫酸盐垢的氨羧复合络合剂

室内合成了处理油田水硫酸盐垢的马来酸酐 -醋酸乙烯酯 -烯丙基磺酸钠三元聚合物防垢剂MAP和氨羧溶垢剂PEPA。当MAP与PEPA的质量比为 1∶1时 ,复配物防垢效果最好 ,防垢率达到98.5 % ,此时 ,对CaSO4 的溶解率为 85 .92 % ,表明合成的MAP和PEPA在防垢和溶垢方面有较好的协同作用。

羧酸聚合物对硫酸盐垢的抑制作用和机理

采用静态阻垢法评定了膦酰基羧酸调聚物(POCA)、聚丙烯酸(PAA)、丙烯酸(AA)与丙烯酸羟丙酯(HPA)的共聚物(T-225)、水解聚马来酸酐(HPMA)、AA与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的共聚物(AA-AMPS)5种羧酸类聚合物阻垢剂对CaSO4和BaSO4垢的阻垢性能。采用分子动力学(MD)方法,模拟计算了5种聚合物与CaSO4晶体的最主要生长面(020)晶面的相互作用结合能、非键作用能等参数。结果表明,随着聚合物阻垢剂用量的增加,其阻垢性能增强;当用量为15 mg/l时,POCA、PAA、T-225、HPMA和AA-AMPS对CaSO4垢的阻垢率分别为100%、80.4%、92.3%、90.1%和95.5%;对BaSO4垢的阻垢率分别为90.7%、60.9%、82.6%、70.6%和88.6%。5种聚合物按它们与(020)晶面结合能和非键作用能大小的排序为POCA>AA-AMPS>T-225>HPMA>PAA,这一顺序也代表了它们对CaSO4的阻垢能力大小的排序。理论计算结果与实验室静态阻垢评定结论一致。

油气田开发中硫酸盐垢的形成及防垢剂和除垢剂研究与应用进展

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。本文简要阐述油气田开发中硫酸盐垢的形成原因及防垢除垢技术，着重介绍硫酸盐垢防垢剂和除垢剂研究与应用进展。

清除硫酸盐垢的有机溶垢剂研究

以三乙烯四胺为主要原料合成了有机氨羧络合剂,进行了有机氨羧络合剂、有机膦酸盐、多元共聚物的溶垢实验,确定了以有机氨羧络合剂和有机膦阻垢剂的混合物SMA-1为主剂、碱和乙醇胺为助剂的溶垢剂配方。实验结果表明,加入无机碱和乙醇胺可以提高溶垢剂的溶垢效果。在温度80℃下复配溶垢剂对生产井垢样溶垢48 h后,溶垢率最高可达70％。研制的溶垢剂可用于清除中原油田采出井因硫酸盐结垢造成的地层堵塞以及污水管线的积垢。

油田硫酸盐垢除垢实验研究

采用二乙烯三胺五乙酸(DTPA)为主剂,对油田硫酸盐垢样进行了溶解研究,考察了不同因素对溶解该垢样的影响。结果表明,DTPA浓度为2%时效果最佳;垢样溶出率与反应时间及垢样初始表面积成正相关;草酸与DTPA摩尔浓度相同时对除垢有较好的促进作用;非离子表面活性剂能增强除垢效果,阴离子表面活性剂对除垢有阻碍作用。

硫酸盐垢聚合物阻垢剂研究进展

硫酸盐垢往往造成油井井筒、地面系统及注水地层的结垢问题,给生产带来极大危害。阐述了国内外丙烯酸硫酸盐垢聚合物阻垢剂的发展现状,介绍了国内外阻硫酸盐垢均聚物阻垢剂、阻硫酸盐垢二元聚合物阻垢剂、阻硫酸盐垢三元聚合物阻垢剂和阻硫酸盐垢三元以上聚合物阻垢剂的主要产品。总结了硫酸盐垢聚合物阻垢剂的阻垢机理,即螯合增容作用、阀值效应、凝聚与分散作用、晶格畸变作用、再生-自解脱膜假说、双电层作用机理,指出阻硫酸盐垢聚合物阻垢剂对硫酸钡及硫酸钙的阻垢机理不同,并对造成阻垢机理不同的原因进行分析。

新型油田用硫酸盐垢防垢剂SYB的研制及其性能评价

以顺丁烯二酸酐(MA)、乙酸乙烯酯(VAc)和丙烯酸甲酯(MAc)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,水为溶剂,制得三元共聚物防垢剂 SYB。研究了合成条件对 SYB 性能的影响,评价了 SYB 对硫酸钡、硫酸锶垢的防垢性能。实验表明,当 n(MA):n(VAc):n(MAc)为1:1.2:0.4,引发剂过硫酸铵含量为13%,70℃下反应7 h 合成的共聚物 SYB 防垢剂加量为20mg/L 时,防垢率可以达到96%以上。

硫酸盐垢清垢剂CNQG的复配及性能评价

结垢对于油气田开采、注水及排水工艺的实施危害极大。通过正交试验得到硫酸盐垢用清垢剂CNQG的最佳复配比为:乙二胺四乙酸(EDTA)、C酸、N酸质量比为1∶0.5∶1;清垢最优条件为:清垢温度50℃,清垢时间4 h,清垢剂浓度50 mg/L。还考察了温度、清垢剂浓度对CNQG清垢效果的影响,并与现场用清垢剂进行了清垢效果对比。结果表明,清垢温度为50℃、清垢剂浓度为40 mg/L时效果最好;CNQG清垢剂整体性能稍优于现场使用的其他3种工业品清垢剂。

新型硫酸盐垢防垢剂SDA的合成与性能评价

采用顺丁烯二酸酐、丙烯酸和丙烯磺酸钠共聚反应制备出防垢剂SDA。研究了温度、时间、pH值及矿化度对防垢性能的影响。结果表明,在70℃下防垢时间为16h时防垢率在97%以上,在80℃下防垢率依然可达95%以上。

多元共聚物硫酸盐垢阻垢剂的合成与应用

将马来酸酐（MA）、丙烯酸（AA）、次亚磷酸钠（SHP）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）作为单体，硝酸钴为催化剂，过氧化氢进行引发，合成得到了对CaSO4和BaSO4垢有较好阻垢性能的四元共聚物阻垢剂。采用正交实验进行优化，发现其优化合成条件为：4个单体的质量比（MA：AA：SHP：AMPS）为9：10：3：3。实验结果表明，当合成的四元共聚物加量在70mg／L时，对CaSO4垢的阻垢率可达到95％以上．对BaSO4垢的阻垢率可达到97％以上．

硫酸盐垢除垢技术进展

总结了硫酸盐垢的物理和化学的除垢方法,物理法包括机械除垢、高压水除垢、超声波除垢技术及电场、磁场除垢技术;化学法主要为有机络合剂清洗,分析了常用络合剂清洗硫酸盐垢的机理,并列举了市场上比较有效的清洗剂配方组成。

锅炉硫酸盐垢的化学清洗

硫酸盐垢是化学清洗中较难清洗的垢物。介绍了锅炉硫酸盐垢的清洗方法,实践证明能取得良好的清洗效果。

铜设备难溶性硫酸盐垢化学清洗

针对铜管换热设备产生的硫酸盐水垢,通过溶垢及腐蚀性实验研究,设计了特殊清洗工艺,采用(酸性+中性)两步法对该垢进行了化学清洗,经实际应用,效果良好,清洗后铜管表面光滑、无任何腐蚀现象。

锅炉硫酸盐垢的化学清洗新工艺

本文阐述了对清除锅炉硫酸盐水垢所做的试验研究工作。找到了一种行之有效的清洗新工艺——HEDP和EDTA联合清洗钝化法。

油田新型碳酸盐和硫酸盐阻垢剂的合成与评价

非聚合物类阻垢剂的生物降解性限制了其在近海等地区的应用。以单腈和双腈为原料,合成并研究了一种含有1个或2个氨基双膦酸酯的化合物C(NH_(2))(PO_(3)H_(2))_(2),其具有生物降解性,可作为碳酸钙和硫酸钡的阻垢剂,同时能较好地与Ca^(2+)离子兼容,合成的硫酸盐阻垢剂的阻垢性能较差,碳酸盐阻垢剂的阻垢性能较好。为了提高阻垢剂的性能,将胺基团转化为氨基二亚甲基膦酸酯基—N(CH_(2)PO_(3)H_(2))_(2),得到了一种含4~8个膦酸基的新型非聚合物阻垢剂。其中BP-9是最有效的阻垢剂,碳酸盐垢的FIC为5μg·g^(-1),硫酸盐垢的FIC为20μg·g^(-1),新的双膦酸盐化合物具有较好的生物降解活性。

工业锅炉硫酸盐硅酸盐复合垢的化学清洗

阐述了如何利用低廉的传统化学清洗工艺清除工业锅炉受热面坚硬硫酸盐硅酸盐水垢。该工艺取得了较好的清洗效果,除垢率达到90%,且金属基体腐蚀速率较小。

大牛地气田硫酸盐结垢预测

大牛地气田对污水处理采用回注方法,污水中含有一定量的钡和硫酸根离子,而地层水中也含有很高的矿化度,主要离子为钾、钠、钙、镁、钡。因此回注污水与原地层水相混,会产生结垢现象,结垢类型主要为硫酸盐垢。应用饱和指数法对大牛地气田地层水硫酸盐结垢情况进行判断和预测,结果表明.大牛地气田污水回注过程中.污水中的硫酸根和地层水中的Ba^(2+)能形成BaSO_4垢。

井矿盐采卤管道中硫酸盐结垢因素、趋势及阻垢研究

根据江汉油田王东深井卤水成分和采卤的特点,对其影响采卤管道结垢的温度、盐效应等主要因素进行了研究。测定了适用于该采出卤水中CaSO4结垢预测的实际Ksp(得到某深井卤水水样的Ksp(CaSO4)=1. 5×10-3,75℃),并用其按Skillman饱和系数数(S)法对该卤水采卤管道中硫酸盐成垢趋势作了理论预测。理论预测和垢样X射线衍射分析结果基本一致。据此研究了采卤阻垢的药剂、用量和阻垢方法,实践获得了令人满意的结果。文章为同类采卤系统的结垢预测、阻垢条件及措施选择提供了方法依据。

硫酸盐阻垢剂在油田开发中的应用

在对硫酸盐垢形成原因进行分析的基础上,综合阐述了近年来不同种类的硫酸盐阻垢剂的特性及应用研究进展,并对硫酸盐阻垢剂的发展进行了展望,以期对进一步开发具有高效率和经济环保特性的阻垢剂起到积极的促进作用。