CN110804417B - 一种高盐卤水抑制剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高盐卤水抑盐剂的制备方法。本发明制备方法是将抑盐主剂及辅剂混合均匀后，加入固化剂进行固化，粉碎，得所述高盐卤水抑制剂；所述抑盐主剂包括亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠、高分子润管剂，所述抑盐辅剂为生物胶，所述固化剂为改性单糖、改性双糖或/和改性多糖。本发明制备方法工艺简单，其制备的产品可以有效抑制卤水在运输过程中，管道、泵体等设备表面的结盐，另外成分无毒易降解，有效减少了对盐湖这类生态薄弱地区环境的危害以及对其生产产品无害。

Description

一种高盐卤水抑制剂的制备方法

技术领域

本发明涉及用于盐湖卤水开采领域，具体涉及一种高盐卤水抑制剂的制备方法。

背景技术

许多化工领域如盐湖卤水开采、制盐、日化、石化等领域都涉及卤水的使用与转运。由于卤水是含多种化学组分的高浓度盐水，其中一种或多种盐分达到饱和，多数情况下卤水中的NaCl处于饱和状态。在采卤或输卤过程中，温度和压力的变化，就会发生食盐等饱和盐类的析出并附着在管壁、管线变径处以及抽水泵等设备表面，随着晶体不断生长从而造成卡泵、管道结垢堵塞等问题，轻则导致产量下降，重则需通过作业解堵，使采、输卤工作不能正常进行。故采、输卤设备必须采取防结盐措施。

现有的防结盐方法，包括物理除垢、加淡水以及加抑盐剂等方法。其中，采用加淡水防止结盐是最常用的方法，但通过加入淡水除去盐垢将提高生产成本、浪费大量水资源同时很难适用于干旱少雨的盐田地区。而通过添加抑盐剂有助于节约水资源，且具有添加量少，效果显著等优点，因此受到广泛关注。

CN107699209A公开了一种复合防盐剂，包括亚铁氰化盐增溶剂A、氨羧络合剂B，还包括聚合物晶格改性剂C和/或水，该复合防盐剂中的亚铁氰化盐增溶剂A可大幅度增加盐的溶解度；氨羧络合剂B具有对金属离子良好的络合作用，可以改变盐结晶的金属离子浓度，使盐结晶的溶度积变小；聚合物晶格改性剂C可以改变盐致密的结构变得疏松，容易被溶液流动带走。该发明复合防盐剂对于含有高矿化度氯化钠的盐溶液具有优良的防止盐结晶的能力，同时对于含有高矿化度的氯化钠、氯化钙及氯化镁的盐溶液具有良好的防盐效果。但仍有具有谢谢缺陷：该发明所用氨羧络合剂B与溶液中金属离子发生络合反应后，所生成络合物稳定性强，不易降解，若利用在盐湖卤水开采中，则对产品造成的污染；该发明所用氨羧络合剂B聚合物晶格改性剂C在水溶剂中会发生絮团，由于其聚合度高、且不易降解，故容易与上述络合物、泥沙等团聚堵塞管道或者与设备表面发生结垢。对于狭窄环境，例如管道、泵体中卤水的运输，可能不但解决不了盐的结晶问题，甚至会发生堵塞事故。另外，盐湖多处于高原生态环境较脆弱地带，上述专利中所述复合防盐剂成分多为环保禁用产品，不利于用在盐湖卤水生产中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上不足，提供一种高盐卤水抑制剂的制备方法，本发明制备方法工艺简单，其制备的产品可以有效增大盐的溶解度，解决卤水在运输过程中管道、泵体等设备表面结垢及堵塞问题，且产品无毒易降解，对盐湖地区以及盐湖产品无害。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种高盐卤水抑制剂的制备方法，将抑盐主剂和抑盐辅剂混合均匀，然后加入固化剂固化，粉碎，得所述高盐卤水抑制剂；所述抑盐主剂包括亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠以及高分子润管剂，所述抑盐辅剂为生物胶。

其中，亚铁氰化物具有抗结性能，主要作用在于增大卤水中氯化钠的溶解度；十二烷基苯磺酸钠具有较强的亲水性及疏水性，能牢固地吸附在氯化钠颗粒表面，形成疏水层，使氯化钠晶体之间的重结晶现象大大减少，而且能够防止已重结晶的氯化钠颗粒形成更为牢固的重结晶；高分子润管剂分散在水中后会迅速溶解形成胶水状溶液，可在管、泵内壁形成极具附着性的离子保护层，从而抑制管、泵表面结垢以及起到润滑和保护作用；同时，高分子润管剂具有无毒、无味、低碳环保全部可降解的优点；生物胶遇水糊化，具有较高的韧性和黏度，从而调节亚铁氰化物的释放速度，可有效减少投放抑盐剂的频率，随着抑盐主剂的释放和生物胶也会自然降解，不会出现堵塞管泵、污染水体及影响产品品质的问题。

优选的，所述亚铁氰化物为亚铁氰化钠和/或亚铁氰化钾。

优选的，所述生物胶选自黄原胶、胍胶和葫芦巴胶中的一种或多种，优选为黄原胶和/或葫芦巴胶中至少一种。

优选的，所述固化剂主要包括改性单糖、改性双糖和/或改性多糖；优选为白糖、水、以及用于改性白糖的明胶、柠檬酸和玻璃脆的混合熔融物。

优选的，所述固化剂的制备方法为将白糖、水、明胶、柠檬酸和玻璃脆混合后，搅拌5-30min后，在100～200℃下边搅拌边加热直至出现细小密集泡沫的熔融态，停止加热，得到固化剂。将固化剂趁热加入抑盐主剂和抑盐辅剂中，进行固化，此固化剂的固化温度低，无毒环保、易降解。

优选的，所述抑盐主剂与抑盐辅剂的质量比为1:0.05～0.5。

更为优选的，所述抑盐主剂与抑盐辅剂的质量比为1:0.1～0.2。

优选的，所述抑盐主剂中，亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠以及高分子润管剂的质量比为1:0.25～3:1～10。

更为优选的，所述抑盐主剂中，亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠和高分子润管剂的质量比为1:1～2:4～8。

优选的，所述的固化剂中，白糖、水、明胶、柠檬酸和玻璃脆的质量比为50:10～50:0.05～0.5:0.01～0.1:0.05～0.5。

更为优选的，所述的固化剂中，白糖、水、明胶、柠檬酸和玻璃脆的质量比为50:20～30:0.1～0.2:0.06～0.08:0.1～0.2。

优选的，所述抑盐主剂与固化剂的质量比为1:1～5。

更为优选的，所述抑盐主剂与固化剂的质量比为1:1.5～2。

优选的，所述固化的温度为20～30℃，所述固化的时间为2～4h。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明制备方法先将亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠、高分子润管剂和生物胶等混合均匀，然后加入固化剂使亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠等有效物被包裹在固化剂中，固化后，粉碎得到高盐卤水抑制剂，所述高盐卤水抑制剂在使用过程中可缓慢释放抑盐物，具有长时间的抑盐效果，结合“抑盐剂+水洗”工艺，可使检泵周期延长2个月以上，是常规药剂的2～5倍，也可延长加料周期，从而降低成本；

(2)本发明制备方法采用的原料均是无污染、毒性较小的物质，所制备的高盐卤水抑制剂的抑盐率较高，且对高矿化度钙、镁等氯化物盐类同样具有良好的防结块效果；

(3)本发明制备方法制备的抑盐剂中，十二烷基苯磺酸钠和高分子润管剂被包裹在改性单糖和/或多糖中，在使用过程中被逐渐释放，对管道或泵体等运输设备的表面有较好的防结盐效果，同时也有润滑、防腐作用；

(4)本发明制备方法制备的抑盐剂在管壁、泵体结盐防治方面更优于油田开采中所使用的抑盐剂，由于在油田开采中，主要利用巨大的压力将油田抑盐剂配合压裂剂一起运送至井底及地底，故较少考虑管壁是否结盐、以及抑盐剂是否易降解等因素，多适用于地层、井底等静止状态下的抑盐；而所述高盐卤水抑盐剂除了具有良好抑盐效果外，更适用于卤水复杂运输过程中的抑盐，另外，由于其成分无毒易降解，也更适用于海、盐湖的制盐生产过程中的抑盐。

附图说明

图1是实施例1～4制备高盐卤水抑制剂的抑盐效果图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明进行进一步的说明。

以下实施例采用的十二烷基苯磺酸钠购买自山东孟氏化工有限公司，型号为125464；黄原胶和葫芦巴胶购买自陕西晨明生物科技有限公司，均为食品级生物胶，CAS号分别为:11138-66-2和28664-35-9；高分子润管剂购买自盐山华硕泵管制造有限公司，产品名称为第IV代高分子(速溶)润泵剂，型号为hyh；其他试剂与材料均通过常规商业途径获得；玻璃脆购买自羽唯生物科技(上海)有限公司，产品型号：0213。

实施例1

在坩埚中先加入1g亚铁氰化钠、1g十二烷基苯磺酸钠和5g高分子润管剂，搅拌混合均匀后，再倒入0.7g生物胶再次搅拌混合均匀；再取一个试管，用于制备固化剂，在其中倒入8g白糖、5g水、0.005g明胶、0.001g柠檬酸和0.005g玻璃脆，置于120℃的油浴锅中边搅拌边加热，当混合物出现细小密集泡沫且呈熔融态时，快速将其倒入上述坩埚中，用玻璃杯搅拌均匀，置于室温(25℃)固化2h，待样品充分干燥后，进行粗粉碎，得到高盐卤水抑制剂。

称取250g氯化钠及600mL水加入到1L的烧杯中，室温25℃下搅拌直至氯化钠不再溶解，此时溶液达到过饱和状态，取400mL上层饱和氯化钠溶液倒入500mL烧杯中，取0.1g本实施例制备的高盐卤水抑制剂置于其中，室温25℃下搅拌(60转/秒)3天，观察烧杯表面结盐程度以及分析测定溶液中氯离子浓度，结果如表1和图1所示。

实施例2

在坩埚中先加入1g亚铁氰化钠、1g十二烷基苯磺酸钠和5g高分子润管剂，搅拌混合均匀后，再倒入0.7g生物胶再次搅拌混合均匀；再取一个试管，用于制备固化剂，在其中倒入8g白糖、5g水、0.02g明胶、0.012g柠檬酸和0.02g玻璃脆，置于120℃的油浴锅中边搅拌边加热，当混合物出现细小密集泡沫且呈熔融态时，快速将其倒入上述坩埚中，用玻璃杯搅拌均匀，置于室温(25℃)固化3h，待样品充分干燥后，进行粗粉碎，得到高盐卤水抑制剂。

称取250g氯化钠及600mL水加入到1L的烧杯中，室温25℃下搅拌直至氯化钠不再溶解，此时溶液达到过饱和状态，取400mL上层饱和氯化钠溶液倒入500mL烧杯中，取0.01g本实施例制备的高盐卤水抑制剂置于其中，室温25℃下搅拌(60转/秒)3天，观察烧杯表面结盐程度以及分析测定溶液中氯离子浓度，结果如表1和图1所示。

实施例3

在坩埚中先加入1g亚铁氰化钠、1g十二烷基苯磺酸钠和5g高分子润管剂，搅拌混合均匀后，再倒入0.7g生物胶再次搅拌混合均匀；再取一个试管，用于制备固化剂，在其中倒入8g白糖、5g水，置于120℃的油浴锅中边搅拌边加热，当混合物出现细小密集泡沫且呈熔融态时，快速将其倒入上述坩埚中，用玻璃杯搅拌均匀，置于室温(25℃)固化3h，待样品充分干燥后，进行粗粉碎，得到高盐卤水抑制剂。

称取250g氯化钠及600mL水加入到1L的烧杯中，室温25℃下搅拌直至氯化钠不再溶解，此时溶液达到过饱和状态，取400mL上层饱和氯化钠溶液倒入500mL烧杯中，取0.1g本实施例制备的高盐卤水抑制剂置于其中，室温25℃下搅拌(60转/秒)3天，观察烧杯表面结盐程度以及分析测定溶液中氯离子浓度，结果如表1和图1所示。

对比例1

在坩埚中先加入1g亚铁氰化钠、1g十二烷基苯磺酸钠，搅拌混合均匀后，再倒入0.2g黄原胶再次搅拌混合均匀；再取一个试管，用于制备固化剂，在其中倒入3g白糖、1g水、0.02g明胶、0.012g柠檬酸和0.02g玻璃脆，置于120℃的油浴锅中边搅拌边加热，当混合物出现细小密集泡沫且呈熔融态时，快速将其倒入上述坩埚中，用玻璃杯搅拌均匀，置于室温(25℃)固化3h，待样品充分干燥后，进行粗粉碎，得到高盐卤水抑制剂。

称取250g氯化钠及600mL水加入到1L的烧杯中，室温25℃下搅拌直至氯化钠不再溶解，此时溶液达到过饱和状态，取400mL上层饱和氯化钠溶液倒入500mL烧杯中，取0.1g本实施例制备的高盐卤水抑制剂置于其中，室温25℃下搅拌(60转/秒)3天，观察烧杯表面结盐程度以及分析测定溶液中氯离子浓度，结果如表1和图1所示。

另外，再将对比例1制备抑盐剂与实施例1、实施例2、实施例3中制备抑盐剂分别取5g，置于室温(25℃)下，放置12h，观察三种抑盐剂表面及形态变化，其结果见表1。

表1实施例1～3制备高盐卤水抑制剂以及对比例1制备的抑盐剂的抑盐效果

由表1与图1可以看出，实施例2和3所制备的高盐卤水抑制剂抑盐效果较好，抑盐率达到95％以上。说明抑盐剂质量与饱和氯化钠溶液体积比最佳值为0.1g/0.4L；另外，从表中也可以发现，高分子润管剂和亚铁氰化物相互作用，对避免有防治结盐有明显效果；而固化剂中少量的明胶、柠檬酸、玻璃脆对抑盐剂的稳定存放具有关键作用。

Claims (9)

1.一种高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，将抑盐主剂和抑盐辅剂混合均匀，然后加入固化剂固化，粉碎，得所述高盐卤水抑制剂；所述抑盐主剂包括亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠以及高分子润管剂，所述抑盐辅剂为生物胶；所述生物胶选自黄原胶、胍胶和葫芦巴胶中的一种或多种；所述固化剂为白糖、水、以及用于改性白糖的明胶、柠檬酸和玻璃脆的混合熔融物；所述抑盐主剂与抑盐辅剂的质量比为1:0.05~0.5；所述抑盐主剂中，亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠以及高分子润管剂的质量比为1:0.25~3:1~10；所述的固化剂中，白糖、水、明胶、柠檬酸和玻璃脆的质量比为50:10~50:0.05~0.5:0.01~0.1:0.05~0.5。

2.根据权利要求1所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述亚铁氰化物为亚铁氰化钠和/或亚铁氰化钾；所述生物胶为黄原胶和/或葫芦巴胶中至少一种。

3.根据权利要求1所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述固化剂的制备方法为将白糖、水、明胶、柠檬酸和玻璃脆混合后，搅拌5-30min后，在100~200℃下边搅拌边加热直至出现细小密集泡沫的熔融态，停止加热，得到固化剂。

4.根据权利要求1所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述抑盐主剂与抑盐辅剂的质量比为1:0.1~0.2。

5.根据权利要求1所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述抑盐主剂中，亚铁氰化物、十二烷基苯磺酸钠和高分子润管剂的质量比为1:1~2:4~8。

6.根据权利要求1所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述的固化剂中，白糖、水、明胶、柠檬酸和玻璃脆的质量比为50:20~30:0.1~0.2:0.06~0.08:0.1~0.2。

7.根据权利要求1所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述抑盐主剂与固化剂的质量比为1:1~5。

8.根据权利要求7所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述抑盐主剂与固化剂的质量比为1:1.5~2。

9.根据权利要求1~8任一项所述高盐卤水抑制剂的制备方法，其特征在于，所述固化的温度为20~30℃，所述固化的时间为2~4 h。

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