CN103521126A - 循环水管道减阻剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减阻剂的制备方法。本发明所述的循环水管道减阻剂的制备方法，包括：将150mL无水乙醇和椰油基二羟乙基叔胺按300mL:1mol的比例混合，搅拌溶解，加热至回流温度，按750mL:1mol的比例在6h内滴加二溴乙烷试剂，加完后继续保持回流4h，真空蒸馏回收乙醇溶剂100mL，得到白色黏稠状物质；用去离子水溶解蒸馏产物，在60-80℃下，按100mL:1mol的比例在2h内滴加30％双氧水，加完后继续保温反应2h，加入去离子水将产物稀释到质量分数40％即可。本发明制得的循环水管道减阻节能剂具有生物安全性高和适用温度范围广的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种减阻剂的制备方法。
背景技术
用于降低流体流动阻力实现节能的化学添加剂称为减阻节能剂。近年来国际环保组织启动了循环水减阻节能的专项研究项目，对表面活性剂减阻技术进行了大量研究工作，取得了很大成效，一些减阻节能剂产品已进入实用阶段。在国家科学基金资助下，国内一些高校对建筑物供热系统的循环水管道减阻节能技术进行了大量应用基础研究工作，但在扩大试验和成果应用中却遇到很大困难。遇到的主要问题是：(1)现有十六烷基三甲基氯化铵／水杨酸钠减阻节能剂对普通碳钢管道有很强的腐蚀性：(2)现有减阻节能剂耐剪切性能差，在应力作用下易剪切断链失去减阻性能；(3)现有减阻节能剂添加浓度较高。泄露废水存在生物安全性问题；(4)新型减阻节能剂分子设计和合成研究工作严重滞后。
双子(Gemini)季铵盐表面活性剂是国外20世纪90年代发现的一类具有特殊分子结构的新型表面活性剂，其临界胶束浓度(CMC)比传统季铵盐表面活性剂低1～2个数量级，生物安全性高，很低浓度即可使水溶液产生表观黏弹行为，并在3次采油中作为驱油剂得到应用。
发明内容
本发明旨在提供一种操作简便的循环水管道减阻剂的制备方法。
本发明所述的循环水管道减阻剂的制备方法，包括：将150 mL无水乙醇和椰油基二羟乙基叔胺按300mL:1 mol的比例混合，搅拌溶解,加热至回流温度，按750mL:1 mol的比例在6h内滴加二溴乙烷试剂,加完后继续保持回流4 h，真空蒸馏回收乙醇溶剂100 mL,得到白色黏稠状物质；
用去离子水溶解蒸馏产物，在60-80℃下, 按100mL:1 mol的比例在2 h内滴加30％双氧水，加完后继续保温反应2 h ,加入去离子水将产物稀释到质量分数40％即可。
本发明制得的椰油基二羟乙基胺双子季铵盐表面活性剂和包含阴离子的缓蚀剂可组成循环水管道减阻节能剂，在减阻剂质量浓度1 000 mg/L，循环水流速3 m／s和温度10～70℃的优选条件下，减阻率可达69.1％，缓蚀率可达95.O％。双子季铵盐表面活性剂具有生物安全性高和适用温度范围广的优点，应用于工业生产装置和空调设备的循环水系统中可使循环水泵的能耗降低，具有广阔发展前景。
具体实施方式
实施例一
在装有机械搅拌器、温度计、滴液漏斗、回流冷凝管的500 mL四口反应瓶中，加入150 mL无水乙醇和椰油基二羟乙基叔胺144 g(0．5 mol)。搅拌溶解,加热至回流温度，在6h内滴加二溴乙烷试剂37．6 g(0．2 mol),加完后继续保持回流4 h。真空蒸馏回收乙醇溶剂100 mL,得到白色黏稠状物质。用去离子水250 mL溶解蒸馏产物，再转入反应瓶中，在60-80℃下,2 h内滴加30％双氧水17 g(0.15 mol)，加完后继续保温反应2 h,使未转化的原料叔胺氧化生成椰油基二羟乙基氧化胺,加去离子水50 mL将产物稀释到质量分数40％(以椰油基二羟乙基胺双子季铵盐计)，制得循环水管道减阻剂Gemini 1。
用环氧氯丙烷代替二溴乙烷原料,用同样方法制得循环水管道减阻剂Gemini 2。用二氯乙醚代替二溴乙烷原料,用同样方法制得循环水管道减阻剂Gemini 3。
分别以3种循环水管道减阻剂作为主体分子，用缓蚀剂2-羟基膦乙酸(HPA)作为辅助离子组合，在循环水温度40℃，流速3 m／s。双子季铵盐质量浓度1 000 mg/L，缓蚀剂质量浓度500 mg／L的条件下测定减阻率，结果如表1所示。
| 减阻剂 | Gemini 1 | Gemini 2 | Gemini 3 |
| 连接基团 | 乙基 | 羟丙基 | 乙醚基 |
| 辅助离子 | HPA | HPA | HPA |
| 减阻率/% | 69.1 | 70.3 | 71.4 |
从表1可以看出，循环水管道减阻剂Gemini 1的减阻率比另外两种差不多，但是经济成本明显低于另外两种。
Claims (1)
1. 循环水管道减阻剂的制备方法，其特征在于包括：将150 mL无水乙醇和椰油基二羟乙基叔胺按300mL:1 mol的比例混合，搅拌溶解,加热至回流温度，按750mL:1 mol的比例在6h内滴加二溴乙烷试剂,加完后继续保持回流4 h，真空蒸馏回收乙醇溶剂100 mL,得到白色黏稠状物质；用去离子水溶解蒸馏产物，在60-80℃下, 按100mL:1 mol的比例在2 h内滴加30％双氧水，加完后继续保温反应2 h ,加入去离子水将产物稀释到质量分数40％即可。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104294280A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-21 | 陕西驭腾实业有限公司 | 一种干式trt缓蚀除盐剂及其制备方法 |
| CN112410009A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-26 | 滨州市广友化工有限公司 | 一种页岩气开发用气井缓蚀剂及制备方法 |
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2013
- 2013-10-13 CN CN201310475215.4A patent/CN103521126A/zh active Pending
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| CN104294280B (zh) * | 2014-09-30 | 2016-08-17 | 陕西驭腾实业有限公司 | 一种干式trt缓蚀除盐剂及其制备方法 |
| CN112410009A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-26 | 滨州市广友化工有限公司 | 一种页岩气开发用气井缓蚀剂及制备方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140122 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |