新型绿色阻垢分散剂的制备与应用电子书

前言

第1章 新型绿色阻垢剂

1.1 阻垢剂及分类

1.2 阻垢剂的发展

1.3 阻垢分散剂

1.3.1 水溶性聚合物

1.3.2 天然高分子化合物

1.4 阻垢缓蚀剂

1.4.1 含磷有机物

1.4.2 改性天然高分子

1.5 新型绿色阻垢分散剂

1.5.1 新型天然化合物及改性天然高分子

1.5.2 新型人工合成的羧酸类聚合物

第2章 绿色阻垢剂性能评价方法

2.1 可生物降解性能评价方法

2.1.1 可生物降解性能评价装置

2.1.2 可生物降解性能的药液

2.1.2.1 受试混合液的配制

2.1.2.2 接种菌液的制备

2.1.3 可生物降解性能的测定方法

2.2 阻垢性能评价方法

2.2.1 对CaSO4阻垢性能的测定方法

2.2.2 对CaCO3阻垢性能的测定方法

2.2.3 对Ca3（PO4）2阻垢性能的测定方法

2.2.4 对Fe2O3静态阻垢性能的测定方法

2.3 缓蚀性能的评价方法

2.4 配伍性的评价方法

第3章 聚天冬氨酸的制备技术与性能

3.1 聚天冬氨酸的制备方法分类

3.1.1 合成路径

3.1.1.1 以L-天冬氨酸单体为原料

3.1.1.2 以C4型不饱和二羧酸或酸酐与氨或铵盐为原料

3.1.2 激发聚合反应的方式

3.1.2.1 传统加热

3.1.2.2 微波辐射

3.2 聚天冬氨酸的热缩聚合制备技术

3.2.1 合成方案

3.2.1.1 聚琥珀酰亚胺合成方法

3.2.1.2 聚琥珀酰亚胺的反应条件

3.2.1.3 聚天冬氨酸的反应历程

3.2.1.4 聚天冬氨酸的制备方法

3.2.1.5 PSI产率分析方法

3.2.1.6 聚天冬氨酸分子量测定方法

3.2.2 反应条件对PSI产率的影响

3.2.2.1 反应温度对PSI产率的影响

3.2.2.2 反应时间对PSI产率的影响

3.2.3 反应条件对聚天冬氨酸分子量的影响

3.2.3.1 反应温度对聚天冬氨酸分子量的影响

3.2.3.2 反应时间对聚天冬氨酸分子量的影响

3.2.4 聚天冬氨酸的分子量对阻垢效果的影响

3.2.5 聚天冬氨酸的表征

3.2.5.1 红外光谱图分析

3.2.5.2 核磁共振谱图

3.2.6 技术小结

3.3 聚天冬氨酸的微波辐射合成技术

3.3.1 微波辐射合成的可行性

3.3.2 聚天冬氨酸微波辐射合成方法

3.3.3 产品表征方法

3.3.4 反应体系的初步筛选

3.3.4.1 不同反应体系在微波辐射下的现象

3.3.4.2 产品1H NMR谱图比较

3.3.4.3 产品阻垢性能的比较

3.3.4.4 原料成本和供应比较

3.3.4.5 原子经济性比较

3.3.4.6 几种反应体系的比较结论

3.3.5 马来酸酐和氨水液相体系的合成条件优化

3.3.5.1 原料化学计量数比对聚天冬氨酸收率的影响

3.3.5.2 微波输出功率对聚天冬氨酸收率的影响

3.3.5.3 微波辐射时间对聚天冬氨酸收率的影响

3.3.5.4 工艺最佳条件

3.3.6 产物的表征

3.3.6.1 红外光谱图分析

3.3.6.2 1H NMR谱图分析

3.3.6.3 13C NMR谱图分析

3.3.6.4 ESI质谱图分析

3.3.6.5 产物的重均分子量

3.3.6.6 产物的阻垢性能

3.3.6.7 差热分析

3.3.7 技术小结

3.4 聚天冬氨酸的性能

3.4.1 可生物降解性能

3.4.1.1 不同接种菌对生物降解性的影响

3.4.1.2 不同检测指标对生物降解性评价的影响

3.4.1.3 聚天冬氨酸与聚丙烯酸的生物降解性比较

3.4.1.4 金属离子对聚天冬氨酸生物降解性的影响

3.4.1.5 不同工艺制备的聚天冬氨酸产品的生物降解性比较

3.4.2 阻垢性能

3.4.2.1 PASP对CaSO4的阻垢效果

3.4.2.2 PASP对CaCO3的阻垢效果

3.4.2.3 PASP对于Ca3（PO4）2 的阻垢作用

3.4.2.4 对BaSO4和SrSO4的阻垢效果

3.4.3 缓蚀性能

3.4.3.1 研究方法

3.4.3.2 PASP对CO2腐蚀的抑制效果

3.4.4 配伍性

3.4.5 技术小结

3.5 聚天冬氨酸的改性研究进展

3.5.1 化学改性

3.5.1.1 共聚改性

3.5.1.2 聚琥珀酰亚胺的开环改性

3.5.1.3 低聚体交联聚合

3.5.2 物理改性

第4章 天冬氨酸-谷氨酸共聚物的制备技术与性能

4.1 共聚方案

4.1.1 共聚单体的选择

4.1.2 共聚单体的理化性质

4.1.2.1 物理性质

4.1.2.2 化学性质

4.1.3 共聚反应的可行性

4.1.4 天冬氨酸-谷氨酸共聚物制备方法

4.1.4.1 热缩共聚合成方法

4.1.4.2 微波辐射合成方法

4.1.4.3 PSID产率测定方法

4.1.5 天冬氨酸-谷氨酸共聚物表征方法

4.2 天冬氨酸-谷氨酸共聚物热缩合技术

4.2.1 Glu/（ASP+Glu）化学计量数比的确定

4.2.2 共聚反应温度的确定

4.2.3 共聚反应时间的确定

4.2.4 催化剂的选择

4.2.5 催化剂用量的确定

4.2.6 共聚物结构分析

4.2.6.1 红外光谱图分析

4.2.6.2 核磁共振谱图

4.3 天冬氨酸-谷氨酸共聚物微波辐射制备技术

4.3.1 反应体系的确定

4.3.2 溶剂种类的影响

4.3.3 Glu/（ASP+Glu）化学计量数比的影响

4.3.4 催化剂种类的影响

4.3.5 溶剂用量的影响

4.3.6 催化剂用量的影响

4.3.7 辐射功率的影响

4.3.8 辐射时间的影响

4.3.9 共聚物的表征

4.3.9.1 红外光谱图

4.3.9.2 核磁共振谱图

4.4 微波辐射法与传统加热法的比较

4.5 合成工艺的确定

4.5.1 共聚物分子量范围的确定

4.5.2 工艺参数的确定

4.6 微波辐射合成原理初探

4.6.1 反应历程分析

4.6.1.1 中间产物的红外表征

4.6.1.2 中间产物的核磁共振谱图

4.6.2 影响起始反应时间的因素

4.6.2.1 反应物与反应时间的关系

4.6.2.2 微波功率与反应时间的关系

4.7 天冬氨酸-谷氨酸共聚物的可生物降解性

4.7.1 PAG可生物降解性的确定

4.7.2 谷氨酸含量对PAG可生物降解性的影响

4.7.3 PAG分子量对其可生物降解性的影响

4.8 天冬氨酸-谷氨酸共聚物的阻垢性能

4.8.1 PAG抑制CaSO4结垢的性能

4.8.1.1 共聚物投加量对阻垢效果的影响

4.8.1.2 温度对阻垢效果的影响

4.8.1.3 Ca2+与离子积对阻垢效果的影响

4.8.2 PAG抑制CaCO3结垢的性能

4.8.2.1 共聚物投加量对阻垢效果的影响

4.8.2.2 温度对阻垢效果的影响

4.8.2.3 Ca2+与离子积对阻垢效果的影响

4.8.3 PAG抑制其他垢型的性能

4.9 天冬氨酸-谷氨酸共聚物的缓蚀性能

4.9.1 PAG对CO2腐蚀的抑制效果

4.9.1.1 缓蚀剂浓度对缓蚀效果的影响

4.9.1.2 介质温度对缓蚀效果的影响

4.9.2 PAG对有氧腐蚀的抑制效果

4.9.2.1 缓蚀剂浓度对缓蚀效果的影响

4.9.2.2 介质温度对缓蚀效果的影响

4.10 天冬氨酸-谷氨酸共聚物的配伍性能

4.10.1 与缓蚀剂的配伍性

4.10.1.1 阻垢效果

4.10.1.2 缓蚀效果

4.10.2 与杀菌剂的配伍性

4.10.2.1 阻垢性能

4.10.2.2 杀菌性能

4.11 技术小结

第5章 天冬氨酸-赖氨酸共聚物的制备技术与性能

5.1 共聚方案

5.1.1 可行性分析

5.1.2 单体性质

5.1.3 聚合方法

5.1.3.1 天冬氨酸-赖氨酸共聚物的合成方法

5.1.3.2 PSID产率测定方法

5.1.3.3 产品表征方法

5.1.3.4 产品阻垢性能

5.2 天冬氨酸-赖氨酸共聚物合成条件

5.2.1 反应体系的选择

5.2.2 PAL合成条件优化

5.2.2.1 ASP/（ASP+Lys）化学计量数比对产率和阻垢性能的影响

5.2.2.2 催化剂种类对产率和阻垢性能的影响

5.2.2.3 溶剂用量对产率和阻垢性能的影响

5.2.2.4 催化剂用量对产率和阻垢性能的影响

5.2.2.5 微波辐射功率对产率和阻垢性能的影响

5.2.2.6 微波辐射时间对产率和阻垢性能的影响

5.3 产物的表征

5.3.1 红外光谱图分析

5.3.2 核磁共振谱图

5.4 天冬氨酸-赖氨酸共聚物的可生物降解性

5.4.1 PAL的可生物降解性

5.4.2 PAL可生物降解性与赖氨酸含量的关系

5.4.3 Cu2+浓度对PAL可生物降解性的影响

5.4.4 PAL、PAA、ATMP及PBTCA可生物降解性比较

5.5 天冬氨酸-赖氨酸共聚物的阻垢性能

5.5.1 PAL及复配药剂对CaCO3的阻垢性能

5.5.1.1 阻垢剂用量对抑制CaCO3结垢性能的影响

5.5.1.2 Ca2+浓度对阻垢剂抑制CaCO3结垢性能的影响

5.5.1.3 恒温温度对阻垢剂抑制CaCO3结垢性能的影响

5.5.1.4 恒温时间对阻垢剂抑制CaCO3结垢性能的影响

5.5.2 PAL及复配药剂对CaSO4的阻垢性能

5.5.2.1 分子量对PAL阻垢性能的影响

5.5.2.2 PAL复合药剂的配比对阻垢性能的影响

5.5.2.3 阻垢剂用量对阻垢性能的影响

5.5.2.4 Ca2+浓度对阻垢性能的影响

5.5.2.5 恒温温度对阻垢性能的影响

5.5.2.6 恒温时间对阻垢性能的影响

5.5.3 PAL对Ca3（PO4）2的阻垢性能

5.5.3.1 分子量对阻垢性能的影响

5.5.3.2 PAL复合药剂的配比对阻垢性能的影响

5.5.3.3 阻垢剂浓度对阻垢性能的影响

5.5.3.4 Ca2+浓度对阻垢性能的影响

5.5.3.5 恒温温度对阻垢性能的影响

5.5.3.6 恒温时间对阻垢性能的影响

5.5.4 PAL对Fe2O3的分散性能

5.5.4.1 分子量对阻垢性能的影响

5.5.4.2 PAL复合药剂配比对阻垢性能的影响

5.5.4.3 阻垢剂用量对阻垢性能的影响

5.5.4.4 Fe3+浓度对阻垢性能的影响

5.5.4.5 恒温温度对阻垢性能的影响

5.5.4.6 恒温时间对阻垢性能的影响

5.6 技术小结

第6章 天冬氨酸-柠檬酸共聚物的制备技术与性能

6.1 共聚反应方案

6.1.1 共聚反应的可行性分析

6.1.2 天冬氨酸-制备技术

6.1.2.1 天冬氨酸-柠檬酸共聚物的合成

6.1.2.2 PSID产率测定方法

6.1.2.3 PAC的阻垢性能测定方法

6.2 产物的表征

6.2.1 红外光谱图分析

6.2.2 核磁共振谱图分析

6.3 天冬氨酸-柠檬酸共聚物的合成条件优化

6.3.1 反应体系的确定

6.3.2 CA∶ASP化学计量数比的影响

6.3.3 微波功率的影响

6.3.4 微波辐射时间的影响

6.3.5 催化剂种类的影响

6.3.6 催化剂的量的影响

6.3.7 有机溶剂种类的影响

6.3.8 有机溶剂的量的影响

6.4 天冬氨酸-柠檬酸共聚物的可生物降解性

6.4.1 PAC的可生物降解性与柠檬酸含量的关系

6.4.2 PAC的分子量对其生物降解性的影响

6.4.3 Cu2+浓度对PAC可生物降解性的影响

6.4.4 PAC与PASP、ATMP的可生物降解性比较

6.5 天冬氨酸-柠檬酸共聚物的阻垢性能

6.5.1 复配的单体选择

6.5.2 PAC及其复配药剂对CaSO4的阻垢效果研究

6.5.2.1 复配药剂的最佳比例的确定

6.5.2.2 阻垢剂浓度对PAC抑制CaSO4结垢性能的影响

6.5.2.3 Ca2+浓度对PAC抑制CaSO4结垢性能的影响

6.5.2.4 pH值对PAC抑制CaSO4结垢性能的影响

6.5.2.5 恒温温度对阻垢剂抑制CaSO4结垢性能的影响

6.5.2.6 恒温时间对PAC抑制CaSO4结垢性能的影响

6.5.3 PAC及其复配药剂对Ca3（PO4）2的阻垢效果研究

6.5.3.1 PAC与HPMA复配最佳比例的确定

6.5.3.2 阻垢剂投加量对其抑制Ca3（PO4）2结垢性能的影响

6.5.3.3 Ca2+浓度对阻垢剂抑制Ca3（PO4）2结垢性能的影响

6.5.3.4 pH值对阻垢剂抑制Ca3（PO4）2结垢性能的影响

6.5.3.5 恒温温度对阻垢剂抑制Ca3（PO4）2结垢性能的影响

6.5.3.6 恒温时间对阻垢剂抑制Ca3（PO4）2结垢性能的影响

6.6 技术小结

第7章 天冬氨酸-苹果酸共聚物的制备技术与性能

7.1 改性方案

7.1.1 共聚反应的可行性

7.1.2 天冬氨酸-苹果酸共聚物的制备方法

7.2 产物的表征

7.2.1 红外光谱图分析

7.2.2 核磁共振谱图分析

7.3 PAMA的合成条件优化

7.3.1 反应体系的确定

7.3.2 加热方式的确定

7.3.3 ASP/（ASP+MA）化学计量数比的影响

7.3.4 催化剂种类的影响

7.3.5 催化剂的量的影响

7.3.6 有机溶剂种类的影响

7.3.7 有机溶剂用量的影响

7.3.8 微波功率的影响

7.3.9 微波时间的影响

7.4 PAMA的可生物降解性

7.4.1 接种菌液的制备

7.4.2 PAMA可生物降解性评价

7.4.3 PAMA与其单体可生物降解性的比较

7.4.4 PAMA可生物降解性与苹果酸含量的关系

7.4.5 PAMA分子量对其生物降解性的影响

7.4.6 金属离子对PAMA可生物降解性能的影响

7.4.7 PAMA与市售水处理剂的可生物降解性的比较

7.5 PAMA的阻垢性能

7.5.1 PAMA在CaCO3过饱和溶液中的络合作用

7.5.1.1 药剂浓度对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.1.2 离子浓度对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.1.3 pH值对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.1.4 恒温温度对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.1.5 恒温时间对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.2 PAMA在CaSO4过饱和溶液中的络合性能

7.5.2.1 阻垢剂投加量对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.2.2 离子浓度对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.2.3 pH值对PAMA络合量及阻垢率的影响

7.5.2.4 恒温时间对络合量及阻垢率的影响

7.5.2.5 温度对络合量及阻垢率的影响

7.6 技术小结

第8章 天冬氨酸-衣康酸共聚物的制备技术与性能

8.1 共聚可行性方案

8.1.1 单体结构与性质

8.1.2 天冬氨酸与衣康酸的共聚反应历程

8.1.3 天冬氨酸-衣康酸共聚物的制备方法

8.2 PAI合成条件确定

8.2.1 反应体系的确定

8.2.2 PAI合成条件优化

8.2.2.1 催化剂种类对PSID产率和PAI阻垢性能的影响

8.2.2.2 原料化学计量数比对PSID产率和PAI阻垢性能的影响

8.2.2.3 微波辐射时间对PSID产率和PAI阻垢性能的影响

8.2.2.4 微波辐射功率对PSID产率和PAI阻垢性能的影响

8.2.2.5 催化剂用量对PSID产率和PAI阻垢性能的影响

8.2.2.6 有机溶剂用量对PSID产率和PAI阻垢性能的影响

8.3 天冬氨酸-衣康酸共聚物的可生物降解性

8.3.1 PAI的可生物降解性

8.3.2 PAI可生物降解性与衣康酸含量的关系

8.3.3 PAI与HEDP和PBTCA的可生物降解性比较

8.4 技术小结

第9章 聚天冬氨酸在循环冷却水系统中的应用研究

9.1 循环冷却水系统

9.1.1 循环冷却水系统的分类

9.1.2 循环冷却水系统内的水质变化

9.1.3 CaCO3垢的形成

9.2 研究方案

9.2.1 某炼油厂循环冷却水的基本情况

9.2.2 结垢趋势的判断

9.2.3 模拟试验方案

9.3 材料与方法

9.3.1 动态模拟试验

9.3.1.1 材料

9.3.1.2 设备

9.3.1.3 操作步骤

9.3.1.4 结果计算与表示

9.3.2 复配药剂的性能研究

9.3.2.1 阻垢缓蚀性能研究

9.3.2.2 杀菌效果评价

9.4 聚天冬氨酸药剂复配的结果

9.4.1 PASP与（NaPO3）6、ClO2复配的阻垢效果

9.4.2 PASP与ATMP、ClO2复配的阻垢效果

9.4.3 PASP与HEDP、ClO2复配的阻垢效果

9.4.4 复配药剂的综合效能

9.5 聚天冬氨酸复合药剂的动态模拟试验结果

9.5.1 阻垢效果

9.5.1.1 N=3.0时的污垢沉积率

9.5.1.2 N=3.0时的污垢热阻

9.5.1.3 浓缩倍数对污垢热阻的影响

9.5.2 缓蚀效果

9.5.2.1 N=3.0时的缓蚀效果

9.5.2.2 浓缩倍数对PASP复合药剂缓蚀效果的影响

9.5.3 杀菌效果

9.6 经济技术分析

9.6.1 节水量与浓缩倍数的关系

9.6.2 节水的经济效益

9.6.3 投药量与经济效益

9.6.3.1 当前药剂情况

9.6.3.2 PASP复合药剂

9.7 技术小结

第10章 天冬氨酸-谷氨酸共聚物在油田回注水系统中的应用研究

10.1 油田回注水概况

10.1.1 石油开采

10.1.2 油田采出水

10.1.3 回注水来源及方式

10.2 吉林油田某采油厂污水处理概况

10.2.1 采出水处理工艺

10.2.2 回注水的水质

10.3 研究方案分析

10.3.1 结垢影响因素分析

10.3.2 研究方案的可行性

10.4 研究方法

10.4.1 静态试验

10.4.2 动态试验

10.5 静态试验研究结果

10.6 动态试验研究结果

10.6.1 阻垢效果

10.6.2 缓蚀效果

10.6.3 杀菌效果

10.6.4 管道内壁形貌变化

10.7 经济技术分析

10.7.1 两种配方的技术分析

10.7.2 两种配方的经济效益分析

10.8 技术小结

参考文献