本发明专利技术公开了抑制油田地热利用过程中换热表面结垢的污垢防阻滞剂，它包括由十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯与水组成的溶液，所述的溶液中十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯与水的质量比为1:(0.1-1):(10.8-21.7)。只需加入少量污垢防阻滞剂就可以很好地解决换热表面油污附着问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及换热器防除垢
，具体地说，涉及一种应用于抑制油田地热水利用过程中换热器换热表面结垢的污垢防阻滞剂。
技术介绍
随着石油、天然气等化石能源的开发殆尽，人们开始寻找更新的替代能源。其中地热能就是一种很具有潜力的新能源。地热能具有分布广、储量大、成本低、污染小等优点(FridleifssonIB.GeothermalEnergyfortheBenefitofthePeople(地热能源对于人类的益处).RenewableandSustainableEnergyReviews(可再生与可持续能源综述),2001,5(3):299-312)。地热能的利用离不开换热设备，但是有高达90％的换热设备存在着结垢问题(蔡义汉.地热直接利用.天津:天津大学出版社,2004)且污垢的导热系数远远低于金属的导热系数(杨善让,徐志明,孙灵芳.换热设备污垢与对策(第二版).北京：科学出版社,2004)。换热设备的结垢带来的经济损失时庞大的，发达工业国家的污垢损失占国民生产总值的0.25％(BansalB,ChenXD,Müller-SteinhagenH.Analysisof‘classical’depositionratelawforcrystallizationfouling(对于结晶垢的“经典”沉积速率定律的分析).ChemicalEngineeringandProcessing:ProcessIntensification(化学工程与过程：过程强化),2008,47(8):1201-1210)。目前，针对CaCO3和CaSO4等无机垢的防垢技术分为化学防垢技术和物理防垢技术(李红.换热器表面防垢技术的研究与应用进展[J].化学工程师,2008,3:30-32)。化学防垢技术主要是向水体系中加入阻垢剂，利用阻垢剂的晶格畸变作用和分散作用抑制无机垢在换热表面的附着。雷武等人采用加入阻垢剂的方法在水中加入聚环氧琥珀酸，结果发现聚环氧琥珀酸具有优良阻垢能力，对碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙等都有很好的抑制作用，其综合阻垢能力远优于常规阻垢剂(雷武,王风云等.绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成与阻垢机理初探.化工学报,2006,57(9):2207-2213)。张静玉采用化学抑制法，利用阻垢剂对易沉淀盐类晶格畸变作用和分散作用来抑制地热水中易结垢物质在系统中的沉积。静态模拟试验结果表明：加入阻垢剂后试样表面无垢产生，而未加阻垢剂的污垢厚度约1.2mm，重复性试验效果均很稳定；现场动态模拟试验发现：加入阻垢剂后的碳钢试片表明光洁无垢，同样条件下，未加阻垢剂时试样表面污垢厚度约1.8mm(张静玉.地热水系统运行障碍的控制途径,煤气与热力,1992,6:53-55)。专利CN104591412A报道了能够有效阻止钙、镁、锶和钡等无机垢的阻垢剂及其制备方法。该阻垢剂主要由改性聚环氧琥珀酸钠、有机磷酸盐和稀释剂组成。当防垢剂浓度达到20ppm时，防垢率可达85％左右，浓度在30ppm时，防垢率可达90％左右。物理防垢技术主要包括电磁防垢技术和超声防垢技术。陈先庆采用超声技术考察了超声波对铝片上硫酸钙垢的影响，发现超声波作用过的液体表面张力下降介质与壁面的亲合力下降，污垢不易在表面生成(陈先庆.超声波防垢技术在油田中的应用研究.钻采工艺,2000,23(3):58-61)。余丰人等采用电磁防垢技术对水质进行电磁处理，其认为经电磁处理的水质物理化学结构得到重组，水中的大部分阳离子都形成了尺度微小和结构稳定的水合物，从而减少污垢的生成(余丰人,罗维瑛.电磁水处理的防垢和除垢机理探讨.仲恺农业工程学院学报,2009,22(1):44～48)。专利204495165U报道了一种应用于换热设备中防水垢的超声波防垢装置，该装置主要由超声波换能器、高频触头、导轨、滑座、旋紧手柄、刚性弹片和直触头组成。专利204474422U报道了一种用于换热器的智能电磁防垢装置，该装置利用微处理器技术通过水温、流速、pH值和电导率的变化对电磁除垢装置进行智能调节使其处于最佳防垢状态。该装置主要由负载线圈、温度传感器、pH传感器、流速传感器和电导率传感器组成。除目前常用的化学与物理防垢技术之外，表面涂层技术也正在不断尝试被用于防止无机垢的沉积。SugamaT考察覆有PPS和PPS/PTFE的AISI1008碳钢样片在200℃硅盐富集的溶液中的污垢沉积情况，结果发现与PPS涂层相比，掺杂PTFE的涂层具有很好的抗氧化性能减少硅氧衍生物的生成，从而减小二氧化硅垢的附着力，生成的污垢易于冲刷(SugamaT,EllingD,GawlikK.Poly(Phenylenesulfide)-BasedCoatingsforCarbonSteelHeatExchangerTubesinGeothermalEnvironments(地热环境中碳钢换热器管的聚苯硫醚涂层).JournalMaterialScience(材料科学杂志),2002,37(22):4871-4880)。KukulkaDJ考察了分别涂有ppg电涂层、环氧树脂涂层和聚四氟乙烯涂层在伊利湖中的污垢沉积情况，结果发现经涂敷过后的换热器表面的污垢沉积状况都有所下降，其中聚四氟乙烯涂层的效果最佳(KukulkaDJ,LeisingP.EvaluationofHeatExchangerSurfaceCoatings(换热器表面涂层的评价).AppliedThermalEngineering(应用热能工程),2010,30(16):2333-2338)。ZettlerHU分别采用非平衡磁控溅射DLC、离子注入、等离子体弧沉积不定形碳和化学镀Ni-P-PTFE等方法处理的AISI316波纹板式换热器表面对CaSO4的防垢特性(ZettlerHU,WeiM,ZhaoQ,etal.Influenceofsurfacepropertiesandcharacteristicsonfoulinginplateheatexchangers(板式换热器中表面性质与特征对污垢的影响).HeatTransferEngineering(传热工程),2005,26(2):3-17)。PascalBuskens等介绍了具有不同表面疏水性能的防垢表面，其中包括亲水的氧化聚乙烯防垢表面和疏水的硅酮或氟化物表面。表面的污垢附着力与表面能之间存在一个最优值，而不是表面能越低污垢附着力就越低(PascalBuskens,MarielleWouters,CorneRentrop,ZegerVroon.Abriefreviewofenvironmentallybenignan本文档来自技高网...
【技术保护点】
抑制油田地热利用过程中换热表面结垢的污垢防阻滞剂，其特征在于：它包括由十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯与水组成的溶液，所述的溶液中十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯与水的质量比为1:(0.1‑1):(10.8‑21.7)。
【技术特征摘要】
1.抑制油田地热利用过程中换热表面结垢的污垢防阻滞剂，其特征在于：它包括由十二
烷基硫酸钠、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯与水组成的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘明言，徐杨书函，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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