[發明專利]一種地熱流體阻垢劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010550478.7
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN113800653A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 梁海軍;郭嘯峰;高濤;王天任;王登峰;朱霞;羅璐;丁欣穎;李驥飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團有限公司;中國石化集團新星石油有限責任公司;中石化新星（北京）新能源研究院有限公司
• 主分類號: C02F5/14
• 分類號: C02F5/14
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開了一種地熱流體阻垢劑及其制備方法和應用，以該地熱流體阻垢劑的總重量計，該地熱流體阻垢劑包括：有機膦酸10?12wt％、聚合物鹽4?6wt％、聚合物分散劑2?6wt％、其余為水。本發明的地熱流體阻垢劑實現了在高溫流動地熱流體狀態下抑制碳酸鈣結垢沉淀的目的，且阻垢效果優異。

技術領域

本發明屬于阻垢劑技術領域，更具體地，涉及一種地熱流體阻垢劑及其制備方法和應用。

背景技術

地熱是可以多元化綜合利用的清潔能源，我國在地熱開發利用方面擁有較為成熟的技術。地熱可以作為熱水源、熱源和礦物資源加以利用，例如取暖、發電、淋浴和種養殖等，在利用過程中成本低且效益高，對發展經濟和防治污染有重要意義。

然而，地熱流體一般都有較高含量的鹽分。高鹽分地熱流體在開采和輸送過程中由于壓力和溫度變化，容易發生結垢和堵塞，造成地熱井的壓力變大甚至造成井口破裂、設備損壞、換熱效率下降、過濾系統堵塞、回灌效果下降等一系列問題，制約了地熱資源高效利用和地熱系統的穩定運行。地熱流體結垢問題，對地熱利用系統正常運行產生了極大的影響，成為了制約地熱資源開發利用過程中面臨的最重要問題之一。

常見的地熱流體結垢類型為CaCO₃，添加阻垢劑是防止結垢重要且可行的方法之一。阻垢劑的使用是防止系統結垢和保證設備長期運行的有效手段，廣泛用于水處理中。但是，在地熱領域，針對地熱流體特點的阻垢劑方法尚未被廣泛研究，其他行業的常規阻垢劑由于水質和流體工作參數范圍與地熱流體差異明顯，不具備適用性。同時，地熱水的開采和運輸過程通常是處于高溫狀態下，一些阻垢劑在高溫狀態下可能會因為溫度過高而失效，不能達到穩定阻垢的效果。因此，有必要針對地熱流體特點開發阻垢劑及其配制方法，以彌補這一領域的空白，滿足阻垢需求。

發明內容

本發明的目的是針對適用于地熱流體特征的阻垢劑缺乏、現有常規阻垢劑高溫下失效的不足，本發明提供了一種地熱流體阻垢劑，該阻垢劑可在地熱流體體系發揮功效，抑制和分散碳酸鈣沉淀，解決地熱系統中管線、設備和回灌井結垢堵塞問題，保障地熱清潔能源利用項目穩定運行，提高地熱能源利用質量，確保回灌效果。

為了實現上述目的，本發明的第一方面提供一種地熱流體阻垢劑，以該地熱流體阻垢劑的總重量計，該地熱流體阻垢劑包括：有機膦酸10-12wt％、聚合物鹽4-6wt％、聚合物分散劑2-6wt％、其余為水。

本發明的第二方面提供上述地熱流體阻垢劑的制備方法，該制備方法包括：將所述有機膦酸、聚合物鹽、聚合物分散劑和水混合均勻，得到所述地熱流體阻垢劑。

本發明的第三方面提供上述地熱流體阻垢劑在地熱系統中的應用。

本發明的技術方案具有如下有益效果：

(1)本發明的地熱流體阻垢劑實現了在高溫流動地熱流體狀態下抑制碳酸鈣結垢沉淀的目的，且阻垢效果優異。

(2)本發明的地熱流體阻垢劑耐高溫性能好，在90℃維持10小時情況下，具有良好的阻垢性能。本發明的地熱流體阻垢劑在加注量100mg/L時，抑制碳酸鈣沉淀阻垢率達到90％以上。本發明的復配阻垢劑經過熱處理后依舊能發揮較優阻垢性能，適用于存在局部高溫區域的地熱系統。

(3)本發明的地熱流體阻垢劑對解決地熱系統井口、管線、換熱器等部位結垢引起堵塞問題，保障系統的長周期運行，具有重要意義。

本發明的其它特征和優點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

下面將更詳細地描述本發明的優選實施方式。雖然以下描述了本發明的優選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本發明而不應被這里闡述的實施方式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本發明更加透徹和完整，并且能夠將本發明的范圍完整地傳達給本領域的技術人員。