碳酸铵和马来酸酐合成聚天冬氨酸高效阻垢剂.pdf

第40卷第12期
应用化工
Vol 40 No. 12
2011年12月
Applied Chemical Industry
Dec.2011
碳酸铵和马来酸酐合成聚天冬氨酸
高效阻垢剂
张洪利',李向伟,党民团,周安宁,任丰伟
1.渭南师范学院化学化工系,陕西渭南7140002.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所,湖北荆州434000
3.西安科技大学煤化工研究所,陕西西安710054)
摘要:以马来酸酐(MA)和碳酸铵(AC)为原料,采用低温固氮、高温聚合,生成中间体聚琥珀亚氨酸(PSI),PSI碱
性水解,生成聚天门冬氨酸(PASP)阻垢剂。研究了反应物摩尔比、反应温度、反应时间、阻垢剂的浓度对PSI产率
和阻垢效果的影响。结果表明,马来酸酐:碳酸铵=1:1.2,低温65℃反应1.5h,高温178℃反应1h,生成中间体
PSI,在75℃下以2.0mol/L的NaOH溶液水解PSI,生成聚天门冬氨酸盐阻垢剂,调节pH,生成聚天门冬氨酸。阻
垢剂加量为2.0mg/L时,阻垢率可达98.80%
关键词;聚天门冬氨酸;马来酸酐;合成;阻垢剂
中图分类号:TQ085.412
文献标识码:A
文章编号:1671-3206(2011)12-2113-03
Synthesis of polyaspartic acid scale inhibitor from ammonium
carbonate and maleic anhydride
ZAANG Hong-i, LI Xiang-wei, DANG Min-tuan ZHOU An-ning, REN Feng-wei
(1. Department of Chemistry &Chemical Engineering, Weinan Normal University, Weinan 714000, China
2. Institute of Jianghan Mechanical, Drilling Technology Institute, CNPC, Jingzhou 434000, China
3. Institute of Coal Chemical Industry, Xi an University of Science &Technology, Xi'an 710054, China
Abstract: Polyaspartic acid was synthesized with raw materials maleic anhydride and salvolatile. Nitrogen
b xation required low temperature and improved emperature polymerization intermediate sub-acid poly am
ber(PSI), PSI alkaline hydrolysis into polyaspartic acid(PASP) scale inhibitors. Effect of reaction tem-
perature, reaction time and condensity of the PASP on PASP were studied. Experiment results showed that
n(MA): n(AC)= 1: 1. 2, reacted 1.5 h at low reaction temperature 65 C, reacted 1 h at high reaction
temperature 178 C, PSI was prepared, then was hydrolyzed to generate polyaspartate at 75 C under the
concentration 2 O mo/L of NAOH solution inhibitor polyaspartic acid salt, PASP concentrate was
2.0 mg/L, scale inhibition rate was 98.80%0
Key words: palyasportic acid; maleic anhydride; synthesis; scale inhibitor
在工业生产中,循环水系统易结垢、腐蚀,严重一种很理想的合成新型阻垢剂的方法。本文主要研
影响正常生产。聚合物水处理药剂由于具有良好的究聚天门冬氨酸的合成及其阻垢性能。
阻垢缓蚀作用加量少、成本低,一直是水处理研究1实验部分
的热点。
1.1试剂与仪器
聚天门冬氨酸(PASP)是一种可降解的生物高
马来酸酐,化学纯;碳酸铵、氢氧化钠、盐酸均为
分子材料2),其用途很广,被人们誉为“绿色”产品,分析纯。
热稳定性好、无毒、不破坏生态环境,用于冷却水、锅
DF-101集热式恒温加热磁力搅拌器;H-4型
炉用水的处理非常理想,是开发的热点和方向到。
电热恒温水浴锅;AIC电子天平。
本研究以马来酸酐和碳酸铵为原料,生成中间
1.2PASP合成
体聚琥珀亚氨酸(PSI),再水解得聚天门冬氨酸,是
在250mL的三口烧瓶中加入一定量马来酸酐
收稿日期:2011-09-19修改稿日期:2011-10-26
基金项目:陕西省教育厅资助项目(2010JK544);渭南师范学院基金资助项目(08YK7004、YKFO11)
作者简介:张洪利(1975-),男,吉林公主岭人,渭南师范学院讲师,西安科技大学在读博士,师从周安宁教授,主要从事
绿色化工工艺开发的研究。电话:13992362114,E-mai:houg96@126.cm