采用电化学石英晶体微天平研究碳酸钙垢生长规律及阻垢剂的影响
本文选题:碳酸钙垢 + 电化学石英晶体微天平 ; 参考:《油田化学》2016年02期
【摘要】:为深入分析碳酸钙垢生长规律和阻垢剂对垢生长动力学的影响,使用电化学石英晶体微天平(EQCM)快速测垢的方法研究了施加的恒电压、温度、Ca~(2+)浓度对碳酸钙(CaCO_3)结垢的影响,评价了羟基乙叉二膦酸(HEDP)、膦酰基羧酸(POCA)和氨基三甲叉膦酸(ATMP)3种阻垢剂的阻垢性能,并对结垢过程进行了分段线性拟合。结果表明,随电压、温度和Ca~(2+)浓度的增大,CaCO_3结垢速率增大,其中电压的影响最大;在50℃时,结垢量随阻垢剂浓度的增加而降低;HEDP的最佳加量为5数10 mg/L,POCA和ATMP的较优加量为20 mg/L;在阻垢剂加量为10 mg/L的条件下,CaCO_3结垢过程中的结垢量—时间曲线出现3个阶段:结垢阶段、阻垢剂的扩散和不稳定作用阶段、阻垢剂稳定作用阶段;通过数据拟合得到反映两个稳定沉积过程的线性动力学方程,以斜率k值表征其结垢动力学参数,按加入阻垢剂前后的k值之差与未加入阻垢剂k值的比值计算POCA、HEDP和ATMP的阻垢效率分别为98.50%、93.86%和97.23%,扩散时间分别为1021、622和537 s,ATMP的阻垢效果最好。
[Abstract]:In order to analyze the growth regularity of calcium carbonate scale and the influence of scale inhibitor on scale growth kinetics, the effect of constant voltage, temperature, Ca~ (2+) concentration on calcium carbonate (CaCO_3) scaling was studied by electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM), and the hydroxy ethylidene two phosphonic acid (HEDP), phosphonyl carboxylic acid (POCA) and amino three were evaluated. The scale inhibition performance of 3 kinds of ATMP scale inhibitors was performed and the scaling process was piecewise linear. The results showed that with the increase of voltage, temperature and Ca~ (2+) concentration, the scaling rate of CaCO_3 increased, and the effect of voltage was the greatest. At 50, the scale of scaling decreased with the increase of scale of scale inhibitor; the optimum addition of HEDP was 5 10 mg/L, POCA The better addition of ATMP is 20 mg/L, and in the condition of the scale of scale inhibitor adding 10 mg/L, there are 3 stages of scaling time curve in the CaCO_3 scaling process: scaling stage, diffusion and instability stage of scale inhibitor, stable action stage of scale inhibitor, and linear dynamic side reflecting two stable deposition processes through data fitting The scaling kinetics parameters were characterized by the slope k value. The scale inhibition efficiency of HEDP and ATMP was 98.50%, 93.86% and 97.23% respectively according to the ratio of the K value before and after the addition of the scale inhibitor and the ratio of the K value without the scale inhibitor, respectively. The diffusion time was 1021622 and 537 s, respectively. The scale inhibition effect of ATMP was the best.
【作者单位】: 油气藏与地质开发国家重点实验室(西南石油大学);西南石油大学材料科学与工程学院;西南石油大学化学化工学院;
【分类号】:TE39;TQ132.32
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,本文编号:1780686
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