[发明专利]一种多组分高效环保阻垢剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻垢剂，具体涉及一种多组分高效环保阻垢剂及其制备方法。

背景技术

随着油田开采进入中后期，油田普遍采用注入水方式采油，采出液含水偏高，甚至高达90％以上。其中含有的钙盐、镁盐和硅酸盐等导致了管线的结垢，增大了油田的生产成本。正因为如此，阻垢剂在冷却水节约与回用中担当主流地位。目前，现有阻垢剂大多为有机膦酸型阻垢剂，引起磷的大量排放，造成环境污染。许多国家和地区纷纷采取了禁磷和限磷措施。欧盟、美国及日本等限制总磷排放浓度不高于1.0mg/L。我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)也规定，一级排放标准总磷≤1.0mg/L。面对日益严格的水污染物排放标准，开发无磷且具有良好生物可降解性的阻垢剂已成为水处理行业的发展方向之一。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种多组分高效环保阻垢剂及其制备方法，本发明得到的阻垢剂以水为溶剂，不含有磷盐，降解后对环境无污染，与其他油田助剂有良好的配伍性，阻垢剂分子结构中存在羧基、酯键、羟基和氨基等多种官能基团，可以有效的防止钙盐、镁盐以及硅酸盐等的结垢。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种多组分高效环保阻垢剂，包括按重量百分比计的如下组份：不饱和酸酯10～30份，不饱和酸10～40份，酰胺10～35份，硫酸锌2～10份，硫脲1～8份，乳化剂0.5～4份、引发剂0.5～6份，链终止剂1～2份，去离子水20～25份。

其中，所述不饱和酸酯为丙烯酸-2-羟乙酯。

其中，所述不饱和酸为顺丁烯二酸。

其中，所述酰胺为丙烯酰胺。

其中，所述催化剂为十二烷基硫酸钠、N-十二烷基二甲胺中的一种或它们的混合物。

其中，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或它们的混合物。

其中，所述链终止剂为对苯二酚或对叔丁基邻苯二酚。

本发明还提供上述多组分高效环保阻垢剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：将去离子水、引发剂和催化剂混合，在40～95℃搅拌条件下交替滴加不饱和酸酯、不饱和酸和酰胺，滴加完成后继续反应1～3.5小时，加入链终止剂在同样条件下反应0.5～2小时得到产物A。

步骤二：将步骤一得到的产物A与硫酸锌和硫脲混合，在20～65℃搅拌条件下反应0.5～2小时，即得阻垢剂。

其中，步骤一中，所述不饱和酸酯、不饱和酸和酰胺的滴加顺序为：先滴加1/3质量的不饱和酸酯，然后滴加1/3质量的不饱和酸和1/3质量的酰胺，最后再以同样顺序依次滴加剩余部分。

有益效果：

1、本申请以水为溶剂，不含有磷盐，降解后对环境无污染，与其他油田助剂有良好的配伍性。

2、本申请制备的阻垢剂分子结构中存在羧基、酯键、羟基和氨基等多种官能基团，可以有效的防止钙盐、镁盐以及硅酸盐等的结垢。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例1

1)将20份去离子水，0.5份十二烷基硫酸钠，0.5份过硫酸钾混合后，在40℃搅拌条件下依次滴加3份丙烯酸-2-羟乙酯、3份顺丁烯二酸和3份丙烯酰胺，再依次滴加7份丙烯酸-2-羟乙酯、7份顺丁烯二酸和7份丙烯酰胺，滴加完成后继续反应3.5小时，加入1份对苯二酚在同样条件下反应2小时得到产物A。

2)将产物A与2份硫酸锌和4份硫脲混合，在20℃搅拌条件下反应2h时间，即得阻垢剂。

实施例2

1)将20份去离子水，2份十二烷基硫酸钠，3份过硫酸钾混合后，在80℃搅拌条件下依次滴加8份丙烯酸-2-羟乙酯、10份顺丁烯二酸和8份丙烯酰胺，再依次滴加16份丙烯酸-2-羟乙酯、20份顺丁烯二酸和16份丙烯酰胺，，滴加完成后继续反应1.5小时，加入1份对苯二酚在同样条件下反应1小时得到产物A。

2)将产物A与5份硫酸锌和1份硫脲混合，在40℃搅拌条件下反应1.2h时间，即得阻垢剂。

实施例3

1)将25份去离子水，4份十二烷基硫酸钠，6份过硫酸钾混合后，在95℃搅拌条件下依次滴加10份丙烯酸-2-羟乙酯、15份顺丁烯二酸和12份丙烯酰胺，再依次滴加20份丙烯酸-2-羟乙酯、25份顺丁烯二酸和23份丙烯酰胺，滴加完成后继续反应1小时，加入2份对苯二酚在同样条件下反应0.5小时得到产物A。