应用化工2024,Vol.53Issue(9) :2083-2088.

含硅型碳酸钙垢防垢剂SMAA的研究

Containing silicon type calcium carbonate scale inhibition agent SMAA study

全红平 马欣悦 崔艳艳 王丽 黄志宇
应用化工2024,Vol.53Issue(9) :2083-2088.

含硅型碳酸钙垢防垢剂SMAA的研究

Containing silicon type calcium carbonate scale inhibition agent SMAA study

全红平 1马欣悦 1崔艳艳 2王丽 2黄志宇1
扫码查看

作者信息

  • 1. 西南石油大学化学化工学院,四川成都 610500;油气田应用化学四川省重点实验室,四川成都 610500;油田化学教育部工程研究中心,四川成都 610500
  • 2. 新疆克拉玛依市采丰实业有限责任公司,新疆克拉玛依 834008
  • 折叠

摘要

采用水溶液自由基共聚法,以次磷酸钠(SHP)、顺丁烯二酸酐(MA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPS)、乙烯基三甲氧基硅烷(A171)为原料、2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐(V50)为引发剂,合成了一种新型含硅聚合物防垢剂SMAA,并利用FTIR、1HNMR和XPS对其结构进行表征.结果表明,最优合成条件为:单体配比n(SHP)∶n(MA)∶n(AMPS)∶n(A171)=10∶30∶10∶1,引发剂加量为1.0%,反应温度为80℃,单体浓度为25%,聚合反应时间为5 h.在评价温度为70℃、加量为50 mg/L时,防垢率可达92.9%.利用SEM、XRD和TEM对防垢剂SMAA作用于碳酸钙的机理进行研究,防垢剂SMAA的防垢机理是使碳酸钙晶体发生晶格畸变,阻碍碳酸钙晶体的聚集增大,对已形成的碳酸钙微晶进行包覆.

Abstract

A new silicon-containing polymer scale inhibitor SMAA was synthesized by free radical copoly-merization in aqueous solution,using sodium hypophosphate(SHP),acrylamide(MA),2-acrylamide-2-methyl-1-propanesulfonic acid(AMPS),trimethoxy(vinyl)silane(A171)as raw materials and 2,2'-azodi-isobutylamidine dihydrochloride(V50)as initiator.The structure was characterized by FTIR,1H NMR,GPC and XPS.The result showed that the optimal synthesis conditions were as follows:Monomer ration n(SHP)∶n(MA)∶n(AMPS)∶n(A171)=10∶30∶10∶1,initiator dosage 1.0%,reaction temperature 80 ℃,monomer concentration 25%,polymerization time 5 h.When the evaluation temperature is 70 ℃and the dosage is 50 mg/L,the anti-scale rate can reach 92.9%.SEM,XRD and TEM were used to study the mechanism of action of anti-scale agent SMAA on calcium carbonate.The anti-scale mechanism of an-ti-scale agent SMAA is to cause lattice distortion of calcium carbonate crystals,prevent the accumulation and increase of calcium carbonate crystals,and coat the formed calcium carbonate microcrystals.

关键词

防垢剂/碳酸钙垢/硅烷偶联剂/作用机理

Key words

scale inhibitor/calcium carbonate scale/silane coupling agent/inhibitor mechanism

引用本文复制引用

基金项目

丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划项目(2023LQ03006)

四川省科技计划项目(2019YJ0315)

油气田应用化学四川省重点实验室开放基金项目(YQKF202001)

出版年

2024
应用化工
陕西省石油化工研究设计院 陕西省化工学会

应用化工

CSTPCD北大核心
影响因子:0.411
ISSN:1671-3206
段落导航相关论文