CN103332794A - 一种稠油热采锅炉用复合水处理剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稠油热采锅炉用复合水处理剂及制备方法。以重量百分比计，该稠油热采锅炉用复合水处理剂包括以下成分组成：二乙烯三胺五甲叉膦酸、10%-25%，聚丙烯酸钠、10%-15%，马来酸丙烯酸共聚物、10%-12%，2-羟基膦酰基乙酸、5%-10%，丙酮肟、5%-10%，余量为水。该稠油热采锅炉用复合水处理剂的制备方法包括以下步骤：向反应釜中加入水，然后在搅拌的同时加入二乙烯三胺五甲叉膦酸、聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙酮肟，添加完之后反应30-40分钟，得到所述稠油热采锅炉用复合水处理剂。本发明提供的稠油热采锅炉用复合水处理剂解决了蒸汽驱热采锅炉的腐蚀、结垢问题，满足了现场生产的需求。

Description

一种稠油热采锅炉用复合水处理剂及制备方法

技术领域

本发明涉及一种稠油热采锅炉用复合水处理剂及制备方法，属于水处理剂制备技术领域。

背景技术

在锅炉水处理过程中，锅炉设备和管线易发生的主要问题是：腐蚀、结垢、沉积物、锅水夹带问题。

锅炉的蒸发会导致杂质浓缩。锅炉中的垢在热交换表面的沉积，或悬浮物质沉积在金属表面上，变硬、变粘。锅炉中的高温会分解一些矿物质，引起其它物质溶解度降低。

锅炉给水中含有铁时，会在金属受热面上形成铁垢，由于金属表面与铁垢沉积物之间的电位差异，会引起金属的局部腐蚀，这种腐蚀一般是坑蚀，容易造成金属空孔或爆裂，导致设备、管线和阀门的泄漏，所以危害性很大，必须通过添加缓蚀剂防止系统的腐蚀。

给水中的溶解氧是锅炉及辅助设备腐蚀的主要原因。如果腐蚀产物夹带进入锅炉，将会沉积在锅炉表面，导致换热效率下降，以及可能的炉管故障。为了防止溶解氧产生的氧腐蚀，必须对给水进行除氧。高效的除氧器能清除补充水中的绝大部分氧，能机械地将氧清除在15ppb甚至7ppb以下的水平。然而，这仍然不够，因为腐蚀仍可能因氧在锅炉中的浓缩，在高温、中压下于锅炉系统中产生，因此，还需通过化学方法将其完全除去，如果溶解氧超过15ppb，达到30-50ppb，热力系统的腐蚀将会非常严重，表现在蒸汽和凝液的铁含量严重超标。

目前国内多是单独采用缓蚀阻垢剂或除氧剂，而大量事实说明如果不除去系统中的溶解氧，单纯依靠缓蚀剂，其缓蚀效果并不好，在加缓蚀剂的同时还应该除去系统中的溶解氧，开发具有阻垢、缓蚀、除氧多功效的复合处理剂以解决锅炉水的结垢腐蚀问题是本领域亟待解决的技术问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种稠油热采锅炉用复合水处理剂及其制备方法，其是利用多种化学药剂复配而得到的，能够发挥多种药剂的协同作用，对于油田稠油热采锅炉的结垢腐蚀问题具有良好的处理效果。

为达到上述目的，本发明提供了一种稠油热采锅炉用复合水处理剂，以重量百分比计，其包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、10%-25%，聚丙烯酸钠、10%-15%，马来酸丙烯酸共聚物、10%-12%，2-羟基膦酰基乙酸、5%-10%，丙酮肟、5%-10%，余量为水。

根据本发明的具体实施方案，优选地，以重量百分比计，上述稠油热采锅炉用复合水处理剂包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、20%，聚丙烯酸钠、10%，马来酸丙烯酸共聚物、10%，2-羟基膦酰基乙酸、10%，丙酮肟、9%，余量为水。

根据本发明的具体实施方案，优选地，以重量百分比计，上述稠油热采锅炉用复合水处理剂包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、10%，聚丙烯酸钠、15%，马来酸丙烯酸共聚物、11%，2-羟基膦酰基乙酸、5%，丙酮肟、10%，余量为水。

根据本发明的具体实施方案，优选地，以重量百分比计，上述稠油热采锅炉用复合水处理剂包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、15%，聚丙烯酸钠、12%，马来酸丙烯酸共聚物、12%，2-羟基膦酰基乙酸、8%，丙酮肟、8%，余量为水。

本发明还提供了上述稠油热采锅炉用复合水处理剂的制备方法，其包括以下步骤：

向反应釜中加入水，然后在搅拌的同时加入二乙烯三胺五甲叉膦酸、聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙酮肟，添加完之后反应30-40分钟，得到所述稠油热采锅炉用复合水处理剂。

在上述制备方法中，优选地，反应条件为常温常压。

本发明提供的稠油热采锅炉用复合水处理剂解决了蒸汽驱热采锅炉的腐蚀、结垢问题，满足了现场生产的需求。该产品的应用不影响联合站的原油破乳脱水、污水絮凝处理，经济效益，社会效益显著，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种稠油热采锅炉用复合水处理剂，以该复合水处理剂的总重量为1000重量份计，其包括以下成分组成：

该稠油热采锅炉用复合水处理剂是按照以下步骤制备的：

向反应釜中加入水，然后在搅拌的同时加入二乙烯三胺五甲叉膦酸、聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙酮肟，添加完之后，在常温常压条件下反应30-40分钟，得到稠油热采锅炉用复合水处理剂。

技术效果试验：

在齐40块锅炉供水中加入本实施例提供的稠油热采锅炉用复合水处理剂，该稠油热采锅炉用复合水处理剂的用量为85mg/L（以锅炉供水的总体积计）。

CaCO₃垢的阻垢率χ（%）按式（1）计算：

式中：

χ代表CaCO₃垢的阻垢率，%；

代表加阻垢剂（复合水处理剂）进行反应后的锅炉水中的Ca²⁺浓度，mg/L；

代表未加阻垢剂（复合水处理剂）进行反应后的锅炉水中的Ca²⁺浓度，mg/L；

代表锅炉来水中的Ca²⁺浓度值，mg/L。

在本实施例中，通过三次平行测量得到平均值：

计算得到χ=85.04%。

缓蚀率η（%）按式（2）计算：

$\mathrm{\η}=\frac{r_0-r_1}{r_0}\×100\%---\left(2\right)$

式中：η代表缓蚀率，%；

r₀代表空白试验锅炉水中的腐蚀速率，mm/a；

r₁代表加药（复合水处理剂）试验锅炉水中的腐蚀速率，mm/a。

在本实施例中，通过三次平行测量得到平均值：r₀=0.0920mm/a，r₁=0.0137mm/a，计算得到η=85.11%。

除氧率

按式（3）计算：

式中：

代表除氧率，%；

C₀代表反应前锅炉水中的含氧量，mg/L；

C₁代表加药（复合水处理剂）反应后锅炉水中的含氧量，mg/L。

在本实施例中，通过三次平行测量得到平均值C₀=2.69mg/L，C₁=0.13mg/L，计算得到

实施例2

本实施例提供了一种稠油热采锅炉用复合水处理剂，以该复合水处理剂的总重量为1000重量份计，其包括以下成分组成：

该稠油热采锅炉用复合水处理剂是按照以下步骤制备的：

向反应釜中加入水，然后在搅拌的同时加入二乙烯三胺五甲叉膦酸、聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙酮肟，添加完之后，在常温常压条件下反应30-40分钟，得到稠油热采锅炉用复合水处理剂。

技术效果试验：

向小洼油田锅炉供水中加入本实施例提供的稠油热采锅炉用复合水处理剂，该稠油热采锅炉用复合水处理剂的用量为100mg/L（以锅炉供水的总体积计）。

CaCO₃垢的阻垢率χ按式（1）计算，通过三次平行测量得到平均值：计算得到χ=85.60%。

缓蚀率η（%）按式（2）计算，通过三次平行测量得到平均值r₀=0.0929mm/a，r₁=0.0135mm/a，计算得到η=85.47%。

除氧率按式（3）计算，通过三次平行测量得到平均值C₀=3.14mg/L，C₁=0.13mg/L，计算得到

实施例3

本实施例提供了一种稠油热采锅炉用复合水处理剂，以该复合水处理剂的总重量为1000重量份计，其包括以下成分组成：

该稠油热采锅炉用复合水处理剂是按照以下步骤制备的：

向反应釜中加入水，然后在搅拌的同时加入二乙烯三胺五甲叉膦酸、聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙酮肟，添加完之后，在常温常压条件下反应30-40分钟，得到稠油热采锅炉用复合水处理剂。

技术效果试验：

向锦45块锅炉供水中加入本实施例提供的稠油热采锅炉用复合水处理剂，该稠油热采锅炉用复合水处理剂的用量为120mg/L（以锅炉供水的总体积计）。

CaCO₃垢的阻垢率χ（%）按式（1）计算，通过三次平行测量得到平均值：计算得到χ=86.35%。

缓蚀率η（%）按式（2）计算，通过三次平行测量得到平均值r₀=0.0911mm/a，r₁=0.0128mm/a，计算得到η=85.95%。

除氧率

按式（3）计算，通过三次平行测量得到平均值C₀=3.56mg/L，C₁=0.14mg/L，计算得到

Claims (6)

1.一种稠油热采锅炉用复合水处理剂，以重量百分比计，其包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、10%-25%，聚丙烯酸钠、10%-15%，马来酸丙烯酸共聚物、10%-12%，2-羟基膦酰基乙酸、5%-10%，丙酮肟、5%-10%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的稠油热采锅炉用复合水处理剂，以重量百分比计，其包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、20%，聚丙烯酸钠、10%，马来酸丙烯酸共聚物、10%，2-羟基膦酰基乙酸、10%，丙酮肟、9%，余量为水。

3.根据权利要求1所述的稠油热采锅炉用复合水处理剂，以重量百分比计，其包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、10%，聚丙烯酸钠、15%，马来酸丙烯酸共聚物、11%，2-羟基膦酰基乙酸、5%，丙酮肟、10%，余量为水。

4.根据权利要求1所述的稠油热采锅炉用复合水处理剂，以重量百分比计，其包括以下成分组成：

二乙烯三胺五甲叉膦酸、15%，聚丙烯酸钠、12%，马来酸丙烯酸共聚物、12%，2-羟基膦酰基乙酸、8%，丙酮肟、8%，余量为水。

5.权利要求1-4任一项所述的稠油热采锅炉用复合水处理剂的制备方法，其包括以下步骤：

向反应釜中加入水，然后在搅拌的同时加入二乙烯三胺五甲叉膦酸、聚丙烯酸钠、马来酸丙烯酸共聚物、2-羟基膦酰基乙酸、丙酮肟，添加完之后反应30-40分钟，得到所述稠油热采锅炉用复合水处理剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，反应条件为常温常压。