PAC-P(AM-BA)杂化高分子絮凝剂制备及絮凝效能评价

针对油田化学驱污水难处理问题,采用水溶液自由基胶束聚合法,以聚合氯化铝(PAC)为无机组分,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为有机单体,合成一种新型无机-有机杂化高分子絮凝剂(PAC-P(AM-BA))。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对絮凝剂进行表征。结果表明,BA以化学键连接在聚丙烯酰胺(PAM)长链中,无机组分与有机组分之间以离子键连接。PAC-P(AM-BA)热分解温度为233.93℃,比表面积为30.351m^(2)·g^(-1)。絮凝实验结果表明,PAC-P(AM-BA)最佳投加量为20 mg·L^(-1),沉降时间为10 h,其絮体分形维数为1.733。在絮凝效能对比实验中,PAC-P(AM-BA)的平均除油率为90.3%,较阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和复配型絮凝剂(PAC+PAM)分别高出16.4%和29.0%。

粉煤灰制备高分子絮凝剂研究进展

总结了粉煤灰在酸碱体系中主要元素溶出行为。粉煤灰在酸性体系中主要浸出铝铁元素且铁元素浸出率远高于铝元素;在碱性体系中主要溶出硅铝元素且硅元素溶出率远高于铝元素。硅铝以非晶相状态存在,单独酸浸、碱溶对硅铝提取率较低,采用高温助熔结合酸浸、碱溶工艺可使硅铝断键提高元素提取率。对粉煤灰合成絮凝剂的种类进行归纳,根据粉煤灰制备絮凝剂的化学组分将其分为无机高分子絮凝剂和无机-有机杂化高分子絮凝剂,其中无机高分子絮凝剂按其阴离子系列所含酸根的数量和种类,分为一元酸、二元酸及多元酸系列,阴离子酸根以硅酸根、硫酸根、氯离子及磷酸根为主。对粉煤灰合成絮凝剂的发展及亟待解决的问题进行展望。

油田含聚废液处理及再利用技术研究

近年来虽然对聚合物驱油藏油水井洗井、作业及站内管线清洗产生的含聚废液开展了回收再利用技术研究,但缺乏聚合物胶块废液的有效处理技术。为此,结合注聚区废液的特点,研究相应的处理技术,确定注聚区废液的调剖用配方,并针对不同废液改进调剖注入工艺,形成注聚区废液调剖再利用技术。研究结果表明:研制的橇装式含聚废液地面分离及处理装置能够有效分离废液中的胶块,对其进行粉碎处理后,形成颗粒调剖剂,进而实现单井直接注入;结合含聚废液特点,研发了相应的复配调剖剂配方,形成了调剖剂系列,达到了封堵高渗透油藏堵剂要求;现场实施调剖21口井,累计处理废液51 978 m^(3),油压平均上升了1.5 MPa,累计增油达8 036.2 t。研究结果可为油田清洁环保开发生产提供技术依据。

载铁沸石制备及在水处理中的应用进展

载铁沸石因具有比表面大、离子交换性强、选择吸附性和高吸附量等特点被广泛应用于水处理领域。本文介绍了载铁沸石的理化性质,总结了载铁沸石的制备方法及其在水处理中的应用情况,并对其作用机理进行了阐述。对载铁沸石的应用前景进行了展望,以期为科研人员提供载铁沸石在水处理中的研究进展。

杭锦旗地区钻井废水回用技术研究

为满足杭锦旗地区严格的环保要求,降低钻井成本,提高勘探与开发效益,对该区块钻井废水进行了分析,明确了废水不能回用原因。根据离子化学沉淀和颗粒絮凝机理,制定“提高pH值-氧化-离子捕捉-絮凝”废水处理方案,据此进行了废水回用实验研究。实验表明,处理后的废水回用到钻井液后,对钻井液性能影响不大。该技术在现场进行了应用,废水处理后回用效果好,达到了降本增效的良好效果。

3株高效石油降解菌对SBR处理含油废水的强化作用

研究了3株不同高效石油降解菌株用于序批式活性污泥法(SBR)处理含油废水的效果。结果表明,投加菌液苍白杆菌FP1、假单胞菌X1、红平红球菌KB1的SBR,COD平均去除率分别为90.8%、92.8%、98.2%;石油类物质平均去除率分别为79.1%、80.0%、92.8%;NH_(4)^(+)-N平均去除率分别为87.5%、91.4%、94.7%;TP平均去除率分别为23.8%、30.9%、44.4%。与未投加石油降解菌相比,投加石油降解菌株能显著提高SBR对含油废水中各污染物的去除效率,同时系统运行稳定,耐冲击负荷能力高。实验结果还表明在SBR中投加Fe Cl3利用化学除磷协助生物除磷可提高系统对TP的去除率,同时提高活性污泥的絮凝沉降性能,增加系统内活性生物量。该研究为生物强化SBR处理含油废水的工艺设计与设备运行提供了参考,石油降解菌强化SBR技术有望应用于含油废水生物处理。

油田采出水生化处理技术应用效果评价

油田进入中高含水率期后采出水回注量增加,如何经济有效利用采出水是实现油藏稳产的关键。本文优选设计出重力分离→气浮除油→曝气降垢→微生物反应→过滤的采出水处理流程,复配筛选出组合10微生物联合菌群并开展现场试验,试验结果表明,处理后采出水含油、机杂含量均达到10.0 mg/L以下,日常运行费用为2.30元/m^(3),具有较好的经济技术可行性。

利用垃圾焚烧渣制备陶瓷透水路面砖的试验研究

垃圾焚烧渣是一种危险的固体废弃物,无害化利用垃圾焚烧渣具有重要意义。以垃圾焚烧渣为主要原料,通过高温烧结工艺制备了一种综合性能较佳的透水砖,研究了垃圾焚烧渣的添加量与烧成温度对样品结构与性能的影响规律。结果表明:添加适量的废玻璃及适当提高烧成温度能够改善试样的强度及环境安全性;当垃圾焚烧渣、废玻璃与煤粉(外加)的添加量分别为60%、40%、20%(质量分数)时,在1 200℃下烧成制品的透水系数、抗折强度与抗压强度分别为0.58 mm/s、6.23 MPa和18.58 MPa,其强度和透水系数分别达到了R_(f)4.5与B等级,且制品的Cu^(2+)、Pb^(3+)和Zn^(2+)浸出浓度满足GB 5085.3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》要求。XRD与SEM-EDS分析结果表明,由废玻璃熔融而成的高温液相溶解了三氧化二铅、氧化锌和氧化铜,抑制了Cu^(2+)、Pb^(3+)和Zn^(2+)的浸出。提高烧成温度能够降低样品的气孔率,促进三氧化二铅、氧化锌与氧化铜的溶解,进而协同改善制品的环境安全性。莫来石与玻璃相相互胶结,连通气孔均匀分布,赋予了透水砖较高的强度与优良的透水性能。

沉淀法回收对甲酚模拟废水中酚的研究

用离子沉淀法回收对甲酚模拟废水中的酚,考察了不同的金属离子沉淀剂、沉淀剂加量、温度与pH值对酚去除率的影响。结果表明,最优的沉淀剂为BaCl_(2);对于50 mL、5000 mg/L的对甲酚模拟废水,当温度为25℃,pH值为14,BaCl_(2)溶液加量为18 mL,酚去除率可达52.3%。将收集的酚钡盐沉淀用稀HCl中和,用乙酸丁酯为萃取剂进行萃取,对甲酚的萃取回收率达到99.69%,为高含酚废水的资源化利用提供了思路和方法。

气田高含盐采出水旋转雾化影响因素数值模拟

雾化后的液滴粒径越集中,越容易控制雾化过程,调节雾化参数可达到降低气田采出水系统的运行成本,提升处理效果的目的。采用耦合气液两相湍流理论、离散相模型和TAB(Taylor Analogy Breakup)模型,建立了基于拉格朗日方法的旋转雾化模型,对气田高含盐采出水雾化过程进行了数值模拟研究,复现了不同时刻液滴破碎过程,得到连续相空气、离散相液滴的速度矢量分布。分析旋转雾化转速、转盘直径、进液量的影响作用规律。研究结果表明,转速越快、转盘直径越大、进液量越少,雾化效果越好。研究结果可为旋转雾化器的结构工艺参数优化提供理论参考。

直流电场作用下微米级液滴碰撞聚结研究

润滑油在工业中的有着重要作用,但其中的水分会影响设备性能和使用寿命。传统的水分去除方法效率低、成本高。静电脱水技术可以通过电场作用将水润滑油中从分离出,利用电场促进油水液滴的碰撞和凝聚,具有快速、高效、环保等优点。本论文利用COMSOL软件对油包水乳液中两个液滴的碰撞聚集进行数值模拟,研究微米级液滴直流电场作用下电场强度、温度、粒径、和液滴间距等因素对碰撞和聚结行为的影响规律,研究表明随着电场强度增大,液滴聚结时间快速变小,但电场强度超过一定值时影响减弱;随着温度的升高,液滴聚结时间先急剧减少,到一定值后基本趋于稳定;随着粒径增大,液滴聚并总时间随液滴直径先缓慢增加,当粒径超过一定值时急聚增加;随着液滴间距增大,聚结总时间不断增大,本文为静电脱水的机理研究提供理论依据,为高效破乳脱水装置的设计提供技术支撑。

压后投产不压井完井作业技术研究

针对套管压裂后下泵投产存在压井液污染储层及带压作业周期长、成本高的问题,以井下控制为核心,以“井下封堵、井口零压”为目标,研制了3套井筒暂闭塞工具,形成了机械式、压控式、可溶式3种不压井完井作业技术,可根据不同井身结构、压裂后关井的井口压力和地层产出情况优选工艺。井筒暂闭塞工具双向承压为35 MPa以上,耐温150℃,可调节开关压差为10~20 MPa,打开后生产通道直径为40 mm以上,适用于外径为139.7 mm的套管。现场应用表明,系列化的不压井完井作业技术可缩短施工周期4~6 d,对储层无污染,保证了压裂效果,可实现快速建产。

还原氧化石墨烯亲油疏水材料的制备及性能评价

石墨烯类材料作为理想的碳纳米材料具有三维网状空间结构、巨大的比表面积和良好亲油疏水性能,被广泛应用于增强高分子材料。介绍了氧化石墨烯发泡法制备吸油材料,即聚氨酯材料在发泡过程中加入氧化石墨烯(GO)改性剂,随后对其还原,制备还原氧化石墨烯亲油疏水材料,并进行了结构表征及室内评价,重点探讨了氧化石墨烯浓度对材料吸附性能的影响,材料亲油疏水性能以及静态、动态油水分离效率。同时,对比总结其他石墨烯改性吸油材料的优缺点及目前存在的问题,最后概括本方法制备吸油材料的技术优势,为GO/CNTs等纳米材料制备高附加值产品工业化提供参考。

高密度废钻井液中重晶石回收工艺综述

重晶石作为国内外油气田钻井液的主要加重剂之一,在使用过程中存在资源过量消耗、回收较为困难、回收品质不高等问题。文章针对我国油气田井场废钻井液中重晶石资源回收现状及回收难点进行剖析,对当前废钻井液中重晶石回收工艺方法及应用进行概述,阐述了多重离心机组合回收法及浮选法回收废钻井液中重晶石的工艺优势及劣势。在此基础上,提出了废钻井液中重晶石回收需结合浮选工艺以弥补固控设备分离效果的局限性等发展建议。指出未来我国需加强组合浮选药剂的开发,并充分研究药剂之间协同作用机理,在兼顾环保、经济、高效性的同时,对包括低品位重晶石及废钻井液中重晶石的回收进行指导。

基于仿真模拟的油泥微波热解研究

油泥的存在加剧了原油的污染和侵蚀,给原油的使用带来了安全风险,所以必须对油泥进行有效治理。对于罐底油泥,可以采用多种不同的处理方法,选用了微波热解,并进行了以下工作:从油罐底部的油泥的各种危害性出发,对它的各种基本特征和净化指数进行了详细的总结和分析,并对目前国内外油罐底部的油泥体系的研究现状和存在的问题进行了详细的总结和研究;通过对油罐底油泥的微波热解技术的总体设计需求和仿真计算,得到了一套适用于中国现代化炼油厂的储罐油泥的微波热解技术;在油泥的微波热解中,一个重要的问题是波导的大小以及微波腔体的大小,要根据油泥物性参数以及其他影响因素,来确定一种适用于油泥的微波热解模式;本文利用COMSOL软件建立了模型,并利用该模型对油泥的微波热解过程进行了模拟。基于仿真计算选择最佳的微波频率和输出功率。

胜利油田钻井液环保处理技术研究与应用

在胜利油田钻井过程中,废弃物总量大、污染物含量高,废弃物污染控制集中于末端治理,资源化利用程度低、成本高,无法实现钻井过程中的污染控制,严重影响油田生态环境。针对该油田钻井过程中的环保关键技术难题,以“减量化、无害化、资源化”为目标,进行了理论研究、装备研发、技术攻关和集成应用,形成了钻井污染物源头控制、全井段钻井废弃物随钻过程减量化和钻井废弃物末端无害化处理与资源化利用等3项核心技术,创新了覆盖“源头控制、过程减量、末端治理”的钻井液环保处理技术。“十三五”期间,该钻井液环保处理技术在胜利油区及新疆、四川等地的中国石化工区实现规模化应用,建成了胜利油田滨105、盐222、桩146等绿色低碳钻井示范工程,为保障胜利油田绿色低碳开发提供了技术支撑,也为我国陆上油气田绿色低碳开发提供了有益借鉴。

石化园区挥发性有机物排放状况及特征分析

石化行业挥发性有机物(VOCs)排放的合理控制是中国石化行业推进生态环境治理、践行青山绿水发展理念的必然之路。通过文献查阅石化园区污染状况,分析了石化园区整体VOCs排放现状、石油炼制和石油化工工艺过程VOCs排放种类特征。结果表明:石化园区VOCs排放整体以烷烃(27.50%~86.73%)为主,其次是芳香烃(2.53%~30.08%)和烯烃(6.17%~45.68%);石油炼制以烷烃(35.00%~73.60%)和芳香烃(8.50%~32.00%)为主,其中催化裂化、加氢裂化、催化重整、延迟焦化过程均以烷烃(38.48%~87.44%)排放为主;石油化工主要特征污染物为烯烃(22.00%~69.30%),其中烯烃(19.56%~37.32%)和芳香烃(34.78%~82.84%)排放与各自产品相关。目前,我国VOCs监测方法标准体系尚未完善,VOCs治理主要依赖于单一治理技术,针对性综合治理技术及治理思维缺乏。在未来的研究中,应注重推动VOCs即时在线监测技术、组合治理技术和绿色环保技术发展。

改性海绵亲油疏水材料在含油污水处理中的应用研究

物理吸附分离技术作为油水分离的主要发展方向,具有成本低,操作简单和环境友好等优点,海绵作为具有三维网状结构的多孔材料,具有很强吸附性能,可以作为亲油疏水吸附材料的基材。综述了聚氨酯和三聚氰胺海绵疏水改性的最新成果。从疏水改性层的种类出发,介绍了硅烷表面改性、石墨烯改性和纳米材料改性3种改性海绵亲油疏水材料的制备方法,同时指出目前合成方法存在的不足之处主要体现在改性层脱落、制备工艺复杂和难处理乳化油等方面。

油田废弃钻井液处置技术研究

随着石油钻采工业化生产进程的迅速发展,油田废弃钻井液量逐年增加,油田废弃钻井液含有多种有毒有害化学物质,实现油田废弃钻井液的无害化处置对环境保护有重要的意义。文章分析了目前油田废弃钻井液处置技术存在的问题,如成本问题、环保问题等,介绍了目前常见地处置油田废弃钻井液的技术,主要包括:回注技术、循环使用技术、固化技术、生物降解技术、回填技术、钻井液转化固井液技术及固液分离技术等,指出了废弃钻井液各种处置技术的适用范围及存在的局限性,提出了油田废弃钻井液处置技术及今后的研究方向,应从源头上进行管控,加强处理剂和技术研发,加强发掘高效菌种,以实现废弃钻井液的无害化处置。

用PDHID检测器分析高纯氦气中微量氧和氩的方法研究

针对高纯氦气中微量氧和氩的检测问题展开探讨。在高纯氦气技术指标中,氧和氩的总含量已经足够,但许多生产单位仍需了解氧和氩的具体含量,以便调整生产工艺。为满足这一需求,本研究提出一种PDHID检测器的新型分析方法。首先,采用5阀6柱的装置,对高纯氦气进行总含量的测试;其次,对微量氩进行单独检测。最后,通过计算总含量与氩含量之差,获得氧的含量。这种方法不仅能够为高纯气体分析提供新的标准,还可以有效弥补传统检测技术的不足。此外,通过对不同种类高纯气体进行分析,有助于进一步优化和改进检测方法,提高其应用价值。