CN109180724A - 一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法 - Google Patents
一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109180724A CN109180724A CN201811230590.1A CN201811230590A CN109180724A CN 109180724 A CN109180724 A CN 109180724A CN 201811230590 A CN201811230590 A CN 201811230590A CN 109180724 A CN109180724 A CN 109180724A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- agent
- environment
- friendly type
- drawn
- type calcium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011575 calcium Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 33
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- -1 carbonyl diamino tetramethyl phosphonic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 8
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical group O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 14
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 14
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 12
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 abstract description 6
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 abstract description 4
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L calcium chloride dihydrate Chemical compound O.O.[Cl-].[Cl-].[Ca+2] LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- DCEMCPAKSGRHCN-UHFFFAOYSA-N oxirane-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1OC1C(O)=O DCEMCPAKSGRHCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L strontium sulfate Chemical compound [Sr+2].[O-]S([O-])(=O)=O UBXAKNTVXQMEAG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 2
- 229960001124 trientine Drugs 0.000 description 2
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- 229910018828 PO3H2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 229910001422 barium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N heptamethylene Natural products C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002332 oil field water Substances 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 125000005499 phosphonyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N strontium(2+) Chemical compound [Sr+2] PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3808—Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
- C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3808—Acyclic saturated acids which can have further substituents on alkyl
- C07F9/3817—Acids containing the structure (RX)2P(=X)-alk-N...P (X = O, S, Se)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法，本发明的环保型钙垢拟制剂羰基二氨基四甲基膦酸用量低(1‑20ppm)、对高钙离子(>4000mg/L)水体阻垢效率高，对硫酸钙垢阻垢率为100％，对碳酸钙垢阻垢率为89％‑95％，且含有酰胺键，相较于其他氨基亚烷基膦酸类化合物更加容易降解，更环保。本发明方法包括如下步骤：1)将尿素与亚磷酸、蒸馏水混合加热，再加入甲醛溶液继续反应，冷却至室温后减压蒸馏，得到无色产物；2)将步骤1)所得的无色产物与无水乙醇混合搅拌，再静置沉降，过滤上层液，得到粘状物；3)将步骤2)所得的粘状物进行干燥处理，即得到产物环保型钙垢拟制剂。本发明方法原料廉价易得、合成工艺简单、条件易控制、可操作性好。
Description
技术领域
本发明涉及环保型钙垢拟制剂的技术领域，具体涉及一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法。
背景技术
目前，钙垢抑制剂主要为氨基亚烷基膦酸类化合物，此类化合物已经被广泛应用于各种领域，如阻垢、污水处理、防腐以及海洋石油钻井助剂、洗涤添加剂、螯合剂等。随着我国油田开发的发展，油田产出水逐渐增多。油田产出水的组成复杂，通常含有多种成垢离子，如钙离子、钡离子、锶离子、碳酸根、碳酸氢根、硫酸根等，使得油田水容易结钙垢，垢会堵塞地面管线及岩石孔隙，降低地层渗透率，给油田正常生产带来很大困难，严重影响原油的生产。
现有技术中，专利CN101337744B、CN100509652C公开了一种无磷缓蚀阻垢剂，但因合成方法繁琐，且仅对砷等重金属离子存在较好阻垢作用，未能在油田水处理中得到应用。专利CN1438185A、CN101172718B、CN100575391C均表明采用环氧琥珀酸作共聚单体，可使相应共聚物阻垢剂对CaCO3、CaSO4有较好的阻垢作用，但以上专利所述阻垢剂对Ca2+浓度高于2000mg·L-1的水体则不适用。孙亚杰、朱传方、李中华等应用亚磷酸、甲醛和二乙撑三胺合成二乙撑三胺五甲撑基膦酸(唐晖,李红,张惠荣,等.DETAPP在低温磷化工艺中的作用[J].表面技术,2000,29(1):17-18)。赵夏冰、尹晓爽、杨文忠等以三乙烯四胺、四乙烯五胺、亚磷酸、甲醛、浓盐酸等合成了新型水处理剂三乙烯四胺六亚甲基膦酸(TETHMP)和四乙烯五胺七亚甲基膦酸(TEPHMP)(赵夏冰,尹晓爽,杨文忠.亚甲基膦酸型水处理剂对硫酸锶阻垢性能的研究[J].工业水处理,2015,35(12):22-25.)。上述阻垢剂不易降解，会给环境造成“二次污染”。因此研发适宜于油气田的环境友好、易降解、抑制效果佳的钙垢阻垢剂，成为亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述背景技术的不足，而提供一种环保型钙垢拟制剂-羰基二氨基四甲基膦酸，该环保型钙垢抑制剂可有效抑制钙垢，易降解、环境友好；此外，还提供了上述环保型钙垢拟制剂的制备方法。
为实现上述第一发明目的，本发明提供了一种环保型钙垢拟制剂，该环保型钙垢抑制剂为羰基二氨基四甲基膦酸，所述环保型钙垢拟制剂的结构式如下：
。
为实现上述第二发明目的，本发明还提供了一种上述环保型钙垢拟制剂的制备方法，包括如下步骤：
1)将尿素与亚磷酸、蒸馏水混合加热，再加入甲醛溶液继续反应，冷却至室温后减压蒸馏，得到无色产物；
2)将步骤1)所得的无色产物与无水乙醇混合搅拌，再静置沉降，过滤上层液，得到粘状物；
3)将步骤2)所得的粘状物进行干燥处理，即得到产物环保型钙垢拟制剂。
上述技术方案中，所述步骤1)中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1：4-6。
作为优选方案地，所述步骤1)中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1：4。
上述技术方案中，所述步骤1)中，混合加热过程中还添加有还原剂，所述还原剂选自次磷酸、盐酸；所述尿素与还原剂的摩尔比为1：0.2-2。
作为优选实施方式地，所述步骤1)中，混合加热过程中还添加有还原剂，所述还原剂选自盐酸；所述尿素与还原剂的摩尔比为1：2。
上述技术方案中，所述步骤1)中，甲醛溶液中甲醛的质量百分数为35％-37％，所述尿素与甲醛的摩尔比为1：4-5。
作为优选实施方式地，所述步骤1)中，甲醛溶液中甲醛的质量百分数为35％-37％，所述尿素与甲醛的摩尔比为1：4.5。
上述技术方案中，所述步骤1)中，尿素与蒸馏水的固液比为1：2-4(g/mL)。
上述技术方案中，所述步骤1)中，尿素与亚磷酸、蒸馏水混合加热具体为在温度为90-120℃的条件下后加热20-40min。
上述技术方案中，所述步骤1)中，加入甲醛溶液继续反应的时间为4-6h。
上述技术方案中，所述步骤2)中，无色产物与无水乙醇的固液比为1：5-7(g/mL)。
上述技术方案中，所述步骤2)中，静置沉降的时间为3-5h。
上述技术方案中，所述步骤3)中，干燥处理具体为在温度为40-60℃的条件下干燥20-25h。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
其一，本发明采用尿素、甲醛和亚磷酸作为反应物，尿素的胺基与甲醛、亚磷酸在含水介质中于90-120℃下反应，生成氨基亚甲基膦酸基团(-N-CH2-PO3H2)，脲上的胺基与甲醛反应，将甲醛上的羰基转化成羟基，然后被膦酸基团取代释放出水分子，得到含有酰胺键环保型钙垢拟制剂-羰基二氨基四甲基膦酸，相较于其他氨基亚烷基膦酸类化合物更加容易降解，降低了对环境污染。经过实验证明，本发明的环保型钙垢拟制剂对碳酸钙垢的阻垢率为100％，对硫酸钙垢的阻垢率为89％-95％。
其二，本发明的制备方法的原料简单易得、合成工艺简单、条件易控制、可操作性高。
附图说明
图1为本发明所制备的环保型钙垢拟制剂的红外光谱图；
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1
将3.750g尿素装入配有冷凝器和磁力搅拌器的250mL三颈圆底烧瓶中，并向其中加入20.500g亚磷酸(其中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1:4)，然后加入10.000g蒸馏水，将混合物加热至110℃后并恒温30min，加入23.310克37％甲醛溶液(尿素与甲醛的摩尔比为1：4.5)，反应5h，冷至室温后减压蒸馏除甲醛和水。将所得粘稠状无色产物倒入容量250mL烧杯中，加100mL无水乙醇(无色产物与无水乙醇的固液比为1：5g/mL)，匀速搅拌30min，得白色粘性物，静置沉降4h。去除上层无色液体，将下部粘状物在50℃下干燥24h，得到克白色粘性固状物，其中浓度为1％产品溶液pH值为1.70。
对实施例1中所合成的样品进行了硫酸钙垢阻垢效果评价。根据NACE标准TM0374-2001方案制备盐水。含钙盐水组成为：7.50g/L NaCl；11.10g/L CaCl2.2H2O，含硫酸盐盐水组成为：7.50g/L NaCl；10.66g/L Na2SO4。测试在71±1℃的温度下运行24h。使用EriochomeBlack T指示剂通过EDTA滴定测定沉淀前后钙离子的浓度，实验结果显示：在钙离子浓度为5304ppm时，仅加入3ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到100％。
对实施例1所合成的样品进行了碳酸钙垢阻垢效果评价。根据NACE标准TM0374-2001制备盐水。含钙盐水组成为：12.15g/L CaCl2.2H2O；3.68g/L MgCl2.6H2O；33.0g/LNaCl；而含碳酸氢盐的盐水组合物为：7.36g/L NaHCO3；33.0g/L NaCl。测试在71±1℃的温度下运行24h。使用Eriochome Black T指示剂通过EDTA滴定测定沉淀前后的钙离子浓度变化。实验结果显示：在钙离子浓度为4200ppm时，仅加入15ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到95％。
实施例2
将3.750g尿素装入配有冷凝器和磁力搅拌器的250mL三颈圆底烧瓶中，并向其中加入21.525g亚磷酸(其中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1:4.2)，然后加入1.650g50％的次磷酸溶液(尿素与次磷酸的摩尔比为1:0.2)和8.000g蒸馏水，将混合物加热至110℃后并恒温30min，加入23.310克37％甲醛溶液(尿素与甲醛的摩尔比为1：4.5)，反应5h，冷至室温后减压蒸馏除甲醛和水。将所得粘稠状无色产物倒入容量250mL烧杯中，加100mL无水乙醇(无色产物与无水乙醇的固液比为1：5g/mL)，匀速搅拌30min，得白色粘性物，静置沉降4h。去除上层无色液体，将下部粘状物在50℃下干燥24h，得到白色粘性固状物，其中浓度为1％产品溶液pH值为1.73。
对实施例2中所合成的样品进行硫酸钙垢阻垢效果评价。评价方法和实施例1中的相同，实验结果显示：在钙离子浓度达到5304ppm时，仅加入1ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到100％。
对实施例2中所合成的样品进行碳酸钙垢阻垢效果评价，评价方法和实施例1中的相同，实验结果显示：在钙离子浓度达到4100ppm时，仅加入15ppm所合成阻垢，阻垢率可以达到91％。
实施例3
将3.750g尿素装入配有冷凝器和磁力搅拌器的250mL三颈圆底烧瓶中，并向其中加入21.525g亚磷酸(其中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1:4.2)，然后加入12.670g的36％盐酸溶液(尿素与盐酸的摩尔比为1:2)，将混合物加热至110℃后并恒温30min，加入25.786克35％甲醛溶液(尿素与甲醛的摩尔比为1：5)，反应5h，冷至室温后减压蒸馏除甲醛和水。将所得粘稠状无色产物倒入容量250mL烧杯中，加100mL无水乙醇(无色产物与无水乙醇的固液比为1：6g/mL)，匀速搅拌30min，得白色粘性物，静置沉降4h。去除上层无色液体，将下部粘状物在50℃下干燥24h，得到白色粘性固状物，其中浓度为1％产品溶液pH值为1.76。
对实施例3中所合成的样品进行硫酸钙垢阻垢效果评价。评价方法和实施例1中的相同，实验结果显示：在钙离子浓度为5304ppm时，仅加入3ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到100％。
对实施例3中所合成的样品进行碳酸钙垢阻垢效果评价，评价方法和实施例1中的相同，实验结果显示：在钙离子浓度为4100ppm时，仅加入20ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到89％。
实施例4
将3.750g尿素装入配有冷凝器和磁力搅拌器的250mL三颈圆底烧瓶中，并向其中加入20.500g亚磷酸(其中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1:4)，然后加入12.670g的36％盐酸溶液(尿素与盐酸的摩尔比为1:2)，将混合物加热至105℃后并恒温20min，加入23.310克37％甲醛溶液(尿素与甲醛的摩尔比为1：4.5)，反应4h，冷至室温后减压蒸馏除甲醛和水。将所得粘稠状无色产物倒入容量250mL烧杯中，加100mL无水乙醇(无色产物与无水乙醇的固液比为1：5g/mL)，匀速搅拌30min，得白色粘性物，静置沉降3.5h。去除上层无色液体，将下部粘状物在45℃下干燥25h，得到白色粘性固状物，其中浓度为1％产品溶液pH值为1.72。
对实施例4中所合成的样品进行硫酸钙垢阻垢效果评价。评价方法和实施例1中的相同，实验结果显示：在钙离子浓度为5304ppm时，仅加入3ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到100％。
对实施例4中所合成的样品进行碳酸钙垢阻垢效果评价，评价方法和实施例1中的相同，实验结果显示：在钙离子浓度为4100ppm时，仅加入20ppm所合成环保型钙垢拟制剂，阻垢率可以达到92％。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种环保型钙垢拟制剂，其特征在于，该环保型钙垢抑制剂为羰基二氨基四甲基膦酸，所述羰基二氨基四甲基膦酸的结构式如下：
2.一种根据权利要求1所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将尿素与亚磷酸混合加热，再加入甲醛溶液继续反应，冷却至室温后减压蒸馏，得到无色产物；
2)将步骤1)所得的无色产物与无水乙醇混合搅拌，再静置沉降，过滤上层液，得到粘状物；
3)将步骤2)所得的粘状物进行干燥处理，即得到产物环保型钙垢拟制剂。
3.根据权利要求2所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，尿素与亚磷酸的摩尔比为1：4-6。
4.根据权利要求3所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，混合加热过程中还添加有还原剂，所述还原剂选自次磷酸、盐酸；所述尿素与还原剂的摩尔比为1：0.2-2。
5.根据权利要求4所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，甲醛溶液中甲醛的质量百分数为35％-37％，所述尿素与甲醛的摩尔比为1：4-5。
6.根据权利要求5所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，尿素与亚磷酸混合加热具体为在温度为90-120℃的条件下后加热20-40min。
7.根据权利要求2-6任一项所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，加入甲醛溶液继续反应的时间为4-6h。
8.根据权利要求7所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，无色产物与无水乙醇的固液比为1：5-7(g/mL)。
9.根据权利要求8所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，静置沉降的时间为3.5-4.5h。
10.根据权利要求9所述的环保型钙垢拟制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，干燥处理具体为在温度为40-60℃的条件下干燥20-25h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811230590.1A CN109180724A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811230590.1A CN109180724A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109180724A true CN109180724A (zh) | 2019-01-11 |
Family
ID=64942506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811230590.1A Pending CN109180724A (zh) | 2018-10-22 | 2018-10-22 | 一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109180724A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1189498A (zh) * | 1997-01-26 | 1998-08-05 | 中国科学院盐湖研究所 | 脲基四甲叉膦酸及其钠盐的制备方法与用途 |
| CN101381179A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-03-11 | 山东省泰和水处理有限公司 | 一种酸性工业废水中甲醛综合利用的方法 |
| RU2401733C1 (ru) * | 2009-02-27 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Сибтехнология" | Способ получения огнезащитного состава |
| CN102060392A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-05-18 | 天津市职业大学 | 一种用尿囊素生产废液合成阻垢缓蚀剂方法 |
| CN106958143A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-07-18 | 天津工业大学 | 一种阻燃整理剂的制备方法及其阻燃的Lyocell纤维织物 |
-
2018
- 2018-10-22 CN CN201811230590.1A patent/CN109180724A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1189498A (zh) * | 1997-01-26 | 1998-08-05 | 中国科学院盐湖研究所 | 脲基四甲叉膦酸及其钠盐的制备方法与用途 |
| CN101381179A (zh) * | 2008-10-23 | 2009-03-11 | 山东省泰和水处理有限公司 | 一种酸性工业废水中甲醛综合利用的方法 |
| RU2401733C1 (ru) * | 2009-02-27 | 2010-10-20 | Закрытое акционерное общество "Сибтехнология" | Способ получения огнезащитного состава |
| CN102060392A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-05-18 | 天津市职业大学 | 一种用尿囊素生产废液合成阻垢缓蚀剂方法 |
| CN106958143A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-07-18 | 天津工业大学 | 一种阻燃整理剂的制备方法及其阻燃的Lyocell纤维织物 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 傅承碧等: ""脲基四甲叉膦酸合成与应用研究"", 《化工时刊》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109133389B (zh) | 无磷复合阻垢剂 | |
| CN109126474B (zh) | 复合无磷反渗透阻垢剂 | |
| Xu et al. | Synthesis of polyaspartic acid–aminobenzenesulfonic acid grafted copolymer and its scale inhibition performance and dispersion capacity | |
| CN103833150B (zh) | 用于循环冷却水系统的阻垢分散剂及其制备方法 | |
| CN104891680A (zh) | 一种无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法 | |
| CN108395006A (zh) | 一种油田开采用缓蚀阻垢剂的制备方法 | |
| CN102516525B (zh) | 高海拔地区一种无磷缓蚀阻垢剂的制备方法及其应用 | |
| CN109264876B (zh) | 无磷反渗透阻垢剂eda-pamam及其制备方法 | |
| CN109180724A (zh) | 一种环保型钙垢拟制剂及其制备方法 | |
| CN109852352B (zh) | 一种有机膦酸聚合物降失水剂及其制备方法和应用 | |
| CN102674567B (zh) | 一种环保型枝状聚醚阻垢分散剂及其制备方法 | |
| CN103833148B (zh) | 一种高效复合垢阻垢剂 | |
| CN107325802A (zh) | 一种阻垢缓蚀剂 | |
| CN101767883A (zh) | 一种钡锶阻垢剂的合成方法 | |
| CN107936127A (zh) | 一种缓蚀型淀粉基减水剂及其制备方法 | |
| CN102786156A (zh) | 一种含磺酸基凹凸棒土缓蚀阻垢剂及其制备方法和应用 | |
| CN109437415A (zh) | 无磷反渗透阻垢剂per-pamam及其制备方法 | |
| CN101898837A (zh) | 醚基衣康酸磺酸盐类多元共聚物阻垢剂及其制法 | |
| CN110845664B (zh) | 一种碳酸钙阻垢剂及其制备方法 | |
| CN109264875B (zh) | Per-pamam和pesa无磷复合阻垢剂 | |
| CN102786623B (zh) | 一种荧光示踪无磷聚醚多功能水处理剂及其制备方法 | |
| CN101786731B (zh) | 醚基衣康酸磺酸盐类多元共聚物阻垢剂及其制法 | |
| CN114105322A (zh) | 阻垢剂组合物、阻垢剂及其制备方法 | |
| CN115322305B (zh) | 聚醚羧酸酯类水处理剂及其制备方法和应用 | |
| CN108586675A (zh) | 一种新型环保高效型水质稳定剂rg-20的制备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190111 |