Page 190 - 《精细化工》2020年第11期

第 37 卷第 11 期 精 细 化 工 Vol.37, No.10
2020 年 11 月 FINE CHEMICALS Nov. 2020

水处理技术与环境保护
聚天冬氨酸/邻氨基酚磺酸接枝共聚物的

合成及阻垢性能

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方 钫 ，舒婉婷 ，李建波 ，陶 明 ，苟绍华 ，廖志勇
（1. 西昌学院 理学院，四川 西昌 615013；2. 西南石油大学 化学化工学院，四川 成都 615000；
3. 中国石油化工集团公司 西北油田分公司，新疆 乌鲁木齐 830011）
摘要：以邻氨基酚磺酸（3A4HBSA）与聚琥珀酰亚胺（PSI）为原料，合成了聚天冬氨酸（PASP）接枝共聚物
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阻垢剂 PASP/3A4HBSA。用 FTIR 与 HNMR 对阻垢剂的结构进行了表征，用静态阻垢法考察了 PASP/3A4HBSA
和 PASP 对碳酸钙的阻垢性能。得到的最佳反应条件为：当阻垢剂质量浓度为 100 mg/L、温度为 70 ℃、时间
24 h、pH=7 时，PASP/3A4HBSA 对 CaCO 3 的阻垢率达到 92.7%，而 PASP 对 CaCO 3 的阻垢率只有 77.1%。用
SEM 与 XRD 对处理前后的 CaCO 3 垢样表面结构和物相结构进行了表征，用红外光谱进一步分析阻垢剂的阻垢
机理。结果表明，阻垢剂对 CaCO 3 的作用主要包括晶格畸变作用和络合作用。
关键词：聚天冬氨酸；邻氨基酚磺酸；碳酸钙；阻垢性能；阻垢机理；环境保护
中图分类号：TQ317 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 11-2336-06

Synthesis of polyaspartic acid/3-amino-4-hydroxybenzenesulfonic acid
graft copolymer and its scale inhibition performance

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FANG Fang , SHU Wanting , LI Jianbo , TAO Ming , GOU Shaohua , LIAO Zhiyong
（1. School of Sciences, Xichang University, Xichang 615013, Sichuan, China; 2. College of Chemistry and Chemical
Engineering, Southwest Petroleum University, Chengdu 615000, Sichuan, China; 3. Sinopec Northwest Oilfield
Company, Urumqi 830011, Xinjiang, China）
Abstract: Polyaspartic acid/3-amino-4-hydroxybenzenesulfonic acid graft copolymer (denoted as
PASP/3A4HBSA) scale inhibitor was synthesized from 3-amino-4-hydroxybenzenesulfonic (3A4HBSA)
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and polysuccinimide (PSI) and characterized by FTIR and HNMR. The static scale inhibition effect of
PASP/3A4HBSA and polyaspartic acid (PASP) on calcium carbonate was investigated. The results showed
that when the mass concentration of scale inhibitor was 100 mg/L, temperature was 70 ℃, time was 24 h,
and pH was 7, the scale inhibition efficiency of PASP/3A4HBSA on CaCO 3 reached 92.7%, while that of
PASP was only 77.1%. The surface structure and phase structure of CaCO 3 scale samples before and after
treatment were characterized by SEM and XRD. The scale inhibition mechanism of the scale inhibitor
against CaCO 3 was further analyzed by FTIR. It was found that the effect of scale inhibitor on CaCO 3 was
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mainly caused by lattice distortion of CaCO 3 and complexation between scale inhibitor and Ca .
Key words: polyaspartic acid; 3-amino-4-hydroxybenzenesulfonic acid; calcium carbonate; scale inhibition
performance; scale inhibition mechanism; environmental protection

结垢对油气田生产造成的危害是十分严重的。 CaCO 3 是油田结垢中最常见的物质，在水中的溶解
[1]
首先会降低油层渗透率，开采成本增加，油气产量 度很低，用一般方法较难清除干净，危害很大 。
下降；其次使井筒、管线、机泵的效率大大降低。 采用阻垢剂来阻止结垢是油气田提高采收率、增加

收稿日期：2020-04-29; 定用日期：2020-06-18; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200362
基金项目：国家科技重大专项（2016ZX05016-004-008）；四川省大学生创新创业训练计划项目（202010628047X）；西昌学院科研项
目（LGLZ201811）
作者简介：方 钫（1992—），女，硕士。联系人：李建波(1963—)，男，副教授，E-mail：993984289@qq.com。