유전 개발을 위한 친환경 규모 억제제에 대한 연구 진행 상황

스케일 억제제 개발:

스케일 억제제는 스케일 형성 과정에서 하나 이상의 단계를 방해하여 스케일 형성을 억제합니다. 1930년대에는 스케일 형성을 방지하기 위해 lignin 및 tannin과 같은 천연 폴리머 스케일 억제제가 사용되었지만 불안정한 성능으로 인해 높은 복용량이 필요했습니다. 1950년대에는 스케일 억제를 강화하기 위해 천연 폴리머 스케일 억제제가 점차 삼인산나트륨과 같은 무기 인산염으로 대체되었습니다. 1960년대에는 아미노트리메틸렌 인산과 같은 유기 인산염이 개발되었습니다. 인산염 스케일 억제제는 우수하고 안정적인 스케일 억제를 제공하며 오랫동안 스케일 억제제 순위를 지배했습니다. 그러나 인산염 스케일 억제제에는 많은 양의 인이 포함되어 있어 쉽게 효소화, 손상, 1970년대 수생 그들은 더 나은 스케일 억제 성능을 제공하지만 칼슘에 대한 내성은 낮습니다. 1990년대에는 AA-메타크릴산 설폰산 코폴리머와 같이 안정성과 온도 저항성이 강화된 설폰산 기반 스케일 억제제가 개발되었습니다. 전통적인 스케일 억제제는 분해되기 어렵기 때문에, 사람들은 점차 생태 환경에 대한 잠재적 위협을 깨달았습니다. 20세기 말에 폴리에폭시 숙신산과 폴리아스파르트산과 같은 녹색 및 환경 친화적인 스케일 억제제가 개발되었습니다. 이러한 인 및 질소가 없고 생분해성이며 물에 안전한 스케일 억제제는 오랫동안 스케일 억제제 분야의 연구 중심 2015년에는 배출된 물의 총 인 함량이 1.0mg/L를 초과해서는 안 된다고 규정한 국가 표준 GB 31570-2015 "석유 정제 산업 오염 물질 배출 표준"이 공포되었습니다. 따라서 스케일 억제제 연구는 무독성 및 무공해 녹색 저울 억제제 개발을 목표로 원천적으로 인 배출을 줄이고 생태 환경을 보호하는 데 중점을 두어야 합니다.

친환경 스케일 억제제:

환경 친화적인 사회를 건설하는 추세에 대응하여 개발된 그린 스케일 억제제는 높은 규모의 억제 효율성, 생분해성 및 환경 친화성과 같은 이점을 제공합니다. 현재 유전에서 사용되는 가장 일반적인 녹색 저울 억제제는 PESA(Polyepoxyinic acid)와 PASP(Polyaspartic acid)입니다. 유전에서 이 두 가지 녹색 저울 억제제의 효과를 향상시키기 위해 많은 연구자들이 최근 Ca2+, Mg2+, Ba2+와 같은 금속 양이온으로 첼레이션을 촉진하거나 용액에서 금속 양이온의 용해도를 높이는 높은 전자성을 가진 PESA 및 P

표 1은 PESA 및 PASP를 수정하기 위해 일반적으로 사용되는 몇 가지 기능 그룹과 그 생분해성을 요약합니다. 

2.1 Polyepoxyinic Acid Scale 억제제

PESA(Polyepoxyinic acid 스케일 억제제)는 1990년대에 미국에서 개발된 인 및 질소가 없는 녹색 스케일 억제제입니다. 우수한 생분해성과 비교적 우수한 환경 적응성을 보여 알칼리 및 금속 농도가 높은 물 환경에 적합합니다. PESA 분자에는 여러 카복실 그룹이 포함되어 있으며, 분해 시 이온화되어 카복실 음이온을 생성합니다. 알칼리성 조건에서 이러한 카복실 음이온은 저울 억제제 분자의 사슬 구조를 곡선에서 직선으로 변환하여 음전하 그룹을 더 많이 노출시킬 수 있습니다. 이것은 그들이 더 쉽게 흡착하고 스케일 결정에 얽히게 하여 변형되고 결정 형태에 영향을 미치거나 스케일 형성을 억제할 수 있습니다. 또한 카복실 그룹은 칼슘과 용 PESA의 일반적인 합성 경로는 다음과 같습니다. 말레릭 무수화물은 알칼리성 조건에서 가수 분해되어 말레산 나트륨을 생성합니다. 그런 다음, 말레산 나트륨은 촉매(텅 스테이트 나트륨)와 산화제(과산화수소)가 있는 상태에서 에폭시화되어 에폭시 석신산 나트륨을 생성합니다. 마지막으로, 에폭시 석신산 나트륨은 이니시에이터(수산화칼슘)가 있는 상태에서 중합되어 폴리에폭시 석신산을 형성합니다. PESA는 스케일 억제 잠재력은 좋지만 고온 저항성이 떨어지고 적용 범위를 제한하는 임계 효과가 있습니다. 따라서 PESA에 대한 연구는 적용 온도를 넓히고 농도를 높이는 것을 포함하여 PESA의 적용 범위를 넓히는 것입니다. PESA의 억제를 강화하기 위해 

2.1.1PESA 성능을 향상시키기 위해 수정된 그룹을 소개합니다. 

(1) 흡착 능력 향상을 위한 -NH2 도입

(2) 첼레이션 및 격자 왜곡 능력을 향상시키기 위한 -COOH 도입

(3) 생분해, 흡착 및 첼레이션을 강화하기 위한 -CO-NH- 도입

2.2 폴리아스파르트산 저울 억제제

PASP(Polyaspartic acid) 저울 억제제는 또한 무공해, 무독성, 무해하며 쉽게 생분해되는 녹색 저울 억제제입니다. PASP는 및 유형의 구조를 가지고 있으며 카복실 그룹도 포함합니다. 카복실 그룹은 이온화되어 Ca2 + 및 Mg2 +와 같은 금속 이온으로 냉각되는 음이온을 생성하여 용해도를 높이고 저울 억제를 달성합니다. 그림 5는 현재의 PASP 합성 경로를 보여줍니다. 먼저 중간 폴리숙시니미드(PSI)를 합성하고 PSI의 알칼리성 가수 분해를 통해 PSAP를 생성합니다. 원료에 따라 PSI 합성은 L-아스파르트산(L-Asp)을 반응제로 사용하거나 말레 드 하이아네아늄 염을 반응제로 사용하여 수행할 수

2.2.1 PASP 성능을 향상시키기 위해 수정된 그룹을 소개합니다.

(1) -CO-NH-를 도입하여 생분해, 흡착 및 첼레이션을 강화합니다.

(2) 고온 저항성을 높이기 위한 -SO3H 소개

(3) 흡착 능력을 향상시키기 위해 -OH를 소개합니다.

문제 및 전망

현재 많은 녹색 저울 억제제가 양호한 저울 억제 성능을 보였으며 저울 억제율도 100%에 이를 수 있습니다. 그러나 이러한 녹색 저울 억제제는 대부분 한 유형의 저울을 대상으로 하며 저울 억제 메커니즘에 대한 연구는 충분히 심층적이지 않습니다. 또한 녹색 저울 억제제의 비용 제어 및 산업화를 연구해야 합니다. 생분해성, 녹색, 무독성, 경제적이며 환경과 생태계에 위협이 되지 않는 유전 저울 억제제를 얻기 위해서는 여전히 해야 할 일이 많습니다.

(1) 복합 저울에 적합한 저울 억제제의 연구 및 개발. 현재의 녹색 저울 억제제는 특정 유형의 저울에만 저울 억제 효과를 발휘할 수 있지만 동시에 여러 저울에 저울 억제 효과를 보여줄 수는 없습니다.

(2) 그린 스케일 억제제의 스케일 억제 메커니즘에 대한 연구. 그린 스케일 억제제의 스케일 억제 메커니즘에 대한 설명은 여전히 질적 수준에 있으며 이를 뒷받침할 특정 데이터가 거의 없습니다. 특히 다중 스케일 억제 메커니즘의 특정 시너지 효과에 대한 탐색은 데이터 지원이 더욱 부족합니다.

(3) 녹색 저울 억제제의 재활용 및 재사용. 자원을 절약하고 유전 개발 비용을 줄이기 위해 녹색 저울 억제제의 재활용 및 재사용을 연구하는 것은 매우 중요합니다. 그러나 현재 이 문제에 대해 심도 있는 연구를 수행하는 연구자는 거의 없습니다.

(4) 그린스케일 억제제 합성의 산업화. 연구 개발의 목적은 합성 경로를 최적화하고, 합성을 위해 풍부하고 쉽게 구할 수 있고 저렴한 원자재를 사용하고, 수율을 개선하고, 산업 생산을 가속화하고, 그린스케일 억제제를 유전 개발에 더 빨리 적용할 수 있도록 하는 것입니다.