[发明专利]一种适用于高温地热用环保低腐蚀型阻垢剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种适用于高温地热用环保低腐蚀型阻垢剂及其制备方法，该阻垢剂包括：顺丁烯二酸酐4～6％、丙烯酸8～12％、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸4～6％，次亚磷酸钠2～4％、十二烷基硫酸钠0.2～0.3％、过硫酸铵3～5％、聚环氧琥珀酸20～25％。本发明提供的耐高温环保型低腐蚀阻垢剂适于高温地热井中抑制碳酸钙垢生成，能够有效阻缓抑制碳酸钙垢的生成，具有良好的抗温缓蚀性能，并且该耐高温环保型低腐蚀阻垢剂对环境友好，易于降解。

技术领域

本发明专利涉及阻垢剂技术领域，尤其涉及一种适用于高温地热用环保低腐蚀型阻垢剂及其制备方法。

背景技术

地热作为新型的清洁绿色环保能源，在当下及未来发展所具有的潜力和开发价值受到国内外越来越多的关注。但是由于地热井在开采中含有大量的钙离子等阳离子与溶液中的碳酸根离子、碳酸氢根离子等阴离子反应生成碳酸钙垢沉淀造成含水层以及输水井管的堵塞。同时，垢质会加速对金属井管的腐蚀，腐蚀产物与垢质同时伴生，加速进水通道的堵塞。所以，阻垢剂的加入具有重要意义。

但是，对阻垢剂的研究多基于工业循环冷却水系统，这种系统的水温上限低于100℃。而在地热井的井底温度与地层温度相近，高于100℃，如西藏羊八井某井井底温度高至162℃。一般阻垢剂在高温下对碳酸钙垢的阻垢抑制效果会大打折扣，且在高温情况下对管材的腐蚀加剧，所以研制一种适合于高温情况下的地热井阻垢剂具有重要意义。

发明内容

为解决传统阻垢剂在高温换环境下对碳酸钙垢的阻垢效果不好且会加剧管材的腐蚀的问题，本发明提供一种适用于高温地热用环保低腐蚀型阻垢剂，该阻垢剂包括顺丁烯二酸酐4～6％、丙烯酸8～12％、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸4～6％、次亚磷酸钠2～4％、十二烷基硫酸钠0.2～0.3％、过硫酸铵3～5％、聚环氧琥珀酸20～25％以及水，上述百分比的均为原料质量的百分比。

进一步地，所述顺丁烯二酸酐的质量的百分比为4％，所述丙烯酸的质量百分比为10％，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量百分比为5％，所述次亚磷酸钠的质量百分比为4％，所述十二烷基硫酸钠的质量百分比0.2％，所述过硫酸铵3％的质量百分比为4％，所述聚环氧琥珀酸为质量百分比20％。

进一步地，所述顺丁烯二酸酐质量百分比为5％，所述丙烯酸质量百分比为12％，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量百分比为6％，所述次亚磷酸钠质量百分比为2％，所述十二烷基硫酸钠质量百分比为0.3％，所述过硫酸铵质量百分比为3％，所述聚环氧琥珀酸质量百分比为23％。

进一步地，所述顺丁烯二酸酐的质量百分比为6％，所述丙烯酸质量百分比为8％，所诉2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量百分比为4％，所述次亚磷酸钠质量百分比为3％，所述十二烷基硫酸钠质量百分比为0.4％，所述过硫酸铵质量百分比为5％，所述聚环氧琥珀酸质量百分比为25％。

本发明还提供一种用于制备阻垢剂及其制备方法，该方法包括如下步骤：

S1.称取一定量的顺丁烯二酸酐(MA)、丙烯酸(AA)放入三口烧瓶中，并置于水浴恒温磁力搅拌机中升温至50-50℃；

S2.加入的十二烷基硫酸钠(SDS)和次亚磷酸钠(NaH₂PO₂)至溶液中，再将溶液升温至80-90℃，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和引发剂过硫酸铵，其中引发剂利用恒压漏斗在20-40min内滴加完，保持反应恒温反应1-3h后冷却至室温可得淡黄色透明溶液产物；

S3.将步骤S2中产物倾倒至无水乙醇中沉析出共聚物，经过滤后放入50-70℃干燥箱中干燥得到纯化产物，得到适用于高温地热水井的阻垢剂；

S4.将步骤S3中得到的高温地热水井的阻垢剂与聚环氧琥珀酸按照比例质量比为1：1的比例进行混合，得到适用于高温地热用环保低腐蚀型阻垢剂。