文档介绍：油田水处理药剂的应用与研究进展
缓蚀剂
阻垢剂
杀菌剂
絮凝剂
油田企业的应用现状及发展趋势
油田水处理药剂应用与研究进展
油田水处理药剂应用与研究进展
缓蚀剂
油田缓蚀剂主要用于注水和含油水的输送。在油田开发后期, 会产生大量的溶解氧、二氧化碳、硫化物等腐蚀介质, 这些物质溶解在地下采出水中,形成弱酸体系, 对注水系统井下管柱造成腐蚀; 此外在石油化工企业, 冷却水腐蚀和结垢是冷换设备损坏和效率降低的主要危害。为尽可能延长套管使用寿命, 实现冷却水系统的有效管理, 必须在循环冷却水中加入缓蚀剂。
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无
机
缓
蚀
剂
有
机
缓
蚀
剂
复
合
缓
蚀
剂
聚
合
物
缓
蚀
剂
缓蚀剂发展历程
油田水处理药剂应用与研究进展
钝化膜型缓蚀剂
1
沉淀膜型缓蚀剂
2
吸附膜型缓蚀剂
3
缓蚀剂的分类
钝化膜型缓蚀剂是将金属表面钝化, 生成一层具有抗腐蚀性的氧化薄膜, 从而达到缓蚀目的。早期缓蚀剂有铬酸盐如铬酸钠、磷酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐和钨酸盐等, 可用于铁、铝制剂的钝化, 生成的钝化膜稳定性优良。国外对钨系水处理剂的开发大多采用磷-钨杂晶盐水处理剂。国内已开发的无磷钨系缓蚀阻垢剂,它是一种结合我国资源的有发展前途的无磷新型绿色水处理剂。
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沉淀膜型缓蚀剂是在金属表面上形成一层沉淀膜, 从而阻止金属的腐蚀。沉淀膜型水处理缓蚀剂的研究应用是最为活跃的一类, 尤其是含磷缓蚀剂的研究应用代表了当今缓蚀剂的发展方向。常用的无机沉淀膜型缓蚀剂有: 聚磷酸盐类如六偏磷酸钠、硼酸盐类如偏硼酸钠等。现已开发出有机沉淀膜型缓蚀剂,如氨基三叉二膦酸(ATMP)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)、膦酰基羧酸(POCA)等一系列产品。
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吸附膜型缓蚀剂的分子中含有吸附基和疏水基, 能在金属表面形成一层吸附膜,使金属表面与腐蚀性介质隔开而达到缓蚀目的。常用的吸附膜型缓蚀剂主要有: 有机胺类、磺酸盐、脂肪酸类和木质素等。
研究开发性能良好、廉价、无毒、无害、无污染的无铬、无锌、低磷乃至无磷缓蚀剂是水处理缓蚀剂的发展方向, 其中更应重点发展如臭氧、共聚物缓蚀剂等兼具阻垢、杀菌功能且能生物降解的多功能缓蚀剂。
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阻垢剂
我国开发和应用的水处理阻垢剂主要有两类, 一类是有机膦酸盐, 另一类是聚羧酸水溶性聚合物。
经历无机盐、聚合电解质、天然高分子、有机膦酸、聚羧酸类共聚物等阶段,逐步由单一技术向多元化技术发展。
有机膦酸盐的分子结构中都有C-P键, 这种键比无机磷酸盐中的P-O-P键要牢固得多, 因此它的化学稳定性好, 不易水解。有机膦酸盐是目前国内外产量最大、应用最广的水处理剂,具有耐高温性,用量少、缓蚀的特点。此外,有机膦酸盐对钙、镁、锌、铁等许多金属离子具有优异的螯合能力,故大量用于油田水处理中。典型代表物有氨基三甲基叉膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、2-膦酰丁烷-1,2,4三羧酸(PBTCA)、羟基膦酸羧酸(HPA)等。
聚羧酸类阻垢剂可分为丙烯酸类、马来酸类、马来酸/丙烯酸类、磺酸类和含磷类聚合物阻垢剂等。该类阻垢剂中的羧基官能团对Ca2+、Mg2+、 Ba2+ 、 Fe2+ 等离子具有较强的螯合能力,不仅有分散、凝聚作用,还能在无机垢结晶过程中干扰晶格的正常排列,从而起到阻垢作用。目前国内主要使用的丙烯酸类共聚物是丙烯酸与许多单体共聚生成的具有不同性能的共聚物。