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《东北石油大学》 2014年
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聚酰胺—胺类阻垢剂的合成研究

张媛  
【摘要】:油田垢主要是由碳酸盐垢、硅酸盐垢和有机物混合组成,现有的阻垢剂能够很好的解决碳酸盐垢问题,但对硅垢抑制效果不佳,所以研发一种新型的阻硅剂对油田开采具有重大影响。聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)具有高度的三维支化结构和大量的末端官能团,较低粘度和很好的水溶性,因其内部具有的大量空腔,外部含特定亲水性或亲油性功能团,能够鳌合和分散成垢晶体,对重金属、有机物和染料等有很好的吸附、絮凝、螯合、脱色作用,作为阻垢剂可以很好地抑制硅垢的形成。 本论文以乙二胺、丙烯酸甲酯为原料,采用发散法合成了1.0G~4.0G聚酰胺-胺,从合成反应条件的影响、产率的测定方法、以及结构表征等方面研究了聚酰胺-胺的合成规律。探讨了各代的最佳反应条件,实验结果得到,半代PAMAM合成最佳条件为,反应温度25℃(0.5G为30℃)、反应时间24h、投料比大于理论数值,产率98%以上;整代PAMAM合成最佳条件为,反应温度25℃,反应时间24h,投料比远大于理论值,产率99%以上。 采用静态阻垢法,考察合成的聚酰胺-胺以及引入聚环氧琥珀酸钠(PESA)复配后药剂对胶体硅和硅酸盐阻垢效果,根据实验结果分析得出,各代聚酰胺-胺均能够不同程度有效的抑制SiO2沉聚,其阻垢效果受代数、加药量、温度、时间等因素影响。在pH为7,温度为40℃,加药量为80mg/L条件下,阻垢效果2.0G>1.0G>3.0G>4.0G;通过PESA与PAMAM复配实验发现,随着PESA投药量的增加,阻垢率不断上升,絮状沉淀物相应减少,当PESA加药量为35mg/L,2.0G-PAMAM为80mg/L时,阻垢率比单独使用2.0G时高出10%,溶液中无沉淀出现;PAMAM-PESA也可抑制硅酸钙的形成。综合考虑经济性和阻垢能力等因素,在钙离子含量为500mg/L的硅酸溶液中,加入PAMAM为100mg/L和PESA为45mg/L防垢效果最好,阻垢率可达55%以上,说明PESA-PAMAM复配药剂在硅垢的抑制上有着良好的协同作用。
【学位授予单位】:东北石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TE358.5

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【参考文献】
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