原位生成氢氧化镁对三元复合驱采出水处理效果研究
发布时间：2020-05-29 03:49
【摘要】：近年来,为了提高原油开采率和满足我国石油需求量,强化采油技术在各大油田中得到推广应用。其中三元复合(ASP)驱采油技术更是表现出了优异的驱油能力,但也使得油田采出水的性质发生较大变化。由于三种驱油剂的残留,三元复合驱采出水乳化程度增强,传统处理技术并不能满足油田废水回注或排放的需求。所以针对三元复合(ASP)驱采出水新处理技术的研究已成为广大学者们亟待解决的课题。本文利用原位生成氢氧化镁(IFM)技术实现ASP驱采出水中乳化油的高效去除。IFM则是通过湿沉淀法直接在ASP驱采出水中得到,在IFM发生沉淀的同时有效地去除水中乳化油。本文具体研究了投加量、接触时间、pH、驱油剂三组分浓度、反应温度和初始含油量等因素对采出水中乳化油处理效果的影响,对IFM和IFM吸附油珠后沉淀物(IFM-EOs)进行一系列表征(显微照片、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射技术和傅立叶红外光谱),并结合zeta电势的测定和Visual MINTEQ化学平衡模拟软件探究吸附机理。研究结果表明:(1)本文比较了三种投加方式对模拟ASP驱采出水中乳化油去除效果的影响。研究结果表明与异位生成氢氧化镁相比,原位生成氢氧化镁(IFM)具有极高的表面自由能、巨大的比表面积和活跃的吸附位点,对ASP驱采出水中乳化油表现出高效的处理效果。(2)本文考查了吸附剂投加量、接触时间和pH等实验因素对采出水中乳化油去除效果的影响。当MgCl2投加量为1g/L,接触时间为8 min,平衡pH为11.0时,除油效率可达99%,水中残余含油量就可降低至5 mg/L,已达到低渗透层回注水标准(5 mg/L)和石油化工行业废水一级排放标准(5 mg/L)。(3)pH对本实验体系有着显著的影响,在高pH值时,先加OH-体系和先加Mg2+体系中采出水处理效果出现差异。结合Visual MINTEQ化学平衡模拟软件分析镁离子在碱溶液中的化学存在形态,结果表明MgOH+和Mg(OH)2的协同作用在采出水中乳化油的去除过程中起着至关重要的作用。(4)IFM对乳化油的去除过程主要依赖于IFM和界面活性物质通过静电引力、氢键等作用力发生吸附。在ASP驱采出水稳定性被提高的前提下,高效的除油效率依然能够得到。显微照片、SEM、TEM、XRD和FT-IR等表征手段也证明油珠、表面活性剂WPS和聚合物HPAM等由于静电引力、网捕等相互作用被吸附在IFM上。(5)考察了不同温度(293、313和333 K)下采出水初始含油量对除油效果的影响,并利用Freudlich和Langmuir吸附等温模型对实验数据进行拟合。研究表明IFM对乳化油的吸附并不是单一的放热或吸热反应,这与油水界面上存在的WPS和HPAM浓度有关。293 K时,IFM对乳化油的饱和吸附量可高达10959 mg/g。(6)循环实验证实HC1可有效地实现吸附剂的再生与原油的脱附及回收。IFM-EOs沉淀物经酸溶后原油以浮油的形式处于上层,可进一步回收;下层溶液则为Mg2+,可将Mg2+溶液再次加入到采出水中从而实现IFM的再生。第五次循环时,再生IFM对采出水中乳化油的去除效果仍可达到91%。
【图文】：
山东大学硕士学位论文逡逑当Ｍｇ２＋投加量为１０．５３邋ｍＭ时，除油效率可达到９９％，水中残余含至４．７和４．２邋ｍｇ／Ｌ，己满足油田低渗透层的回注水标准（５邋ｍｇ／Ｌ）业废水一级排放标准（５邋ｍｇ／Ｌ）。随着Ｍｇ２＋投加量的进一步增加残达到平衡。而对于直接投加Ｍｇ（ＯＨ）２药品的体系，当Ｍｇ２＋投加量，，水中残余含油量仍高达为１０５．０ｍｇ／Ｌ，当Ｍｇ２＋投加量为４２．１１ｍ量仍高达８６．３邋ｍｇ／Ｌ，远远高于石油化工行业废水一级排放标准（５邋水中残余含油量的达标的前提下，为了尽量降低吸附剂的成本，最量定为邋１０．５３邋ｍＭ邋Ｍｇ２＋，即邋１邋ｇ／Ｌ邋ＭｇＣｌ２。逡逑＿
首先进行先加Ｏｆｆ体系的实验，先通过投加ＯＩＴ使得采出水初始ｐＨ逡逑从９．５增加到１３．０，固定ＭｇＣｌ２投加量为１邋ｇ／Ｌ，接触时间为８邋ｍｉｎ，测处理后水逡逑中残余含油量与平衡ｐＨ。图３－７（ａ）中小图即为先加Ｏｆｆ体系中初始ｐＨ对平衡ｐＨ逡逑的影响。之后进行先加Ｍｇ２＋体系的实验，固定ＭｇＣｂ投加量为ｌｇ／Ｌ，接触时间逡逑为８邋ｍｉｎ，通过滴加ＮａＯＨ调节溶液ｐＨ，直到两种体系的平衡ｐＨ相同。处理后，逡逑取适量絮体进行ｚｅｔａ电位的测定。由图３－７（ａ）可以看出，对于先加Ｏｆｆ体系，水逡逑中残余含油量随着平衡ｐＨ的增加出现先降低后升高的趋势；而对于先加Ｍｇ２＋逡逑体系，水中残余含油量则随着平衡ｐＨ的X椉映氏纸档偷那魇撇⒅鸾ゴ锏狡胶狻ｅ义衔私徊教藉痴庵植钜斐鱿值脑颍疚耐ü郑椋螅酰幔戾澹停桑危裕牛讶砑Ｄ饬怂驽义希穑缺浠镜母髦只翁植迹缤迹常罚ǎ猓┧尽＃郑椋螅酰幔欤停桑危裕牛咽且豢罴扑沐义纤胶獾哪Ｄ馊砑涤星看蟮钠胶獬Ｊ菘猓婕叭芙猓恋怼⑽健㈠义掀合嗥胶獾榷嘀制胶夥从Α？梢源油迹常罚ǎ猓┛吹
本文编号：2686342
【图文】：
山东大学硕士学位论文逡逑当Ｍｇ２＋投加量为１０．５３邋ｍＭ时，除油效率可达到９９％，水中残余含至４．７和４．２邋ｍｇ／Ｌ，己满足油田低渗透层的回注水标准（５邋ｍｇ／Ｌ）业废水一级排放标准（５邋ｍｇ／Ｌ）。随着Ｍｇ２＋投加量的进一步增加残达到平衡。而对于直接投加Ｍｇ（ＯＨ）２药品的体系，当Ｍｇ２＋投加量，，水中残余含油量仍高达为１０５．０ｍｇ／Ｌ，当Ｍｇ２＋投加量为４２．１１ｍ量仍高达８６．３邋ｍｇ／Ｌ，远远高于石油化工行业废水一级排放标准（５邋水中残余含油量的达标的前提下，为了尽量降低吸附剂的成本，最量定为邋１０．５３邋ｍＭ邋Ｍｇ２＋，即邋１邋ｇ／Ｌ邋ＭｇＣｌ２。逡逑＿
首先进行先加Ｏｆｆ体系的实验，先通过投加ＯＩＴ使得采出水初始ｐＨ逡逑从９．５增加到１３．０，固定ＭｇＣｌ２投加量为１邋ｇ／Ｌ，接触时间为８邋ｍｉｎ，测处理后水逡逑中残余含油量与平衡ｐＨ。图３－７（ａ）中小图即为先加Ｏｆｆ体系中初始ｐＨ对平衡ｐＨ逡逑的影响。之后进行先加Ｍｇ２＋体系的实验，固定ＭｇＣｂ投加量为ｌｇ／Ｌ，接触时间逡逑为８邋ｍｉｎ，通过滴加ＮａＯＨ调节溶液ｐＨ，直到两种体系的平衡ｐＨ相同。处理后，逡逑取适量絮体进行ｚｅｔａ电位的测定。由图３－７（ａ）可以看出，对于先加Ｏｆｆ体系，水逡逑中残余含油量随着平衡ｐＨ的增加出现先降低后升高的趋势；而对于先加Ｍｇ２＋逡逑体系，水中残余含油量则随着平衡ｐＨ的X椉映氏纸档偷那魇撇⒅鸾ゴ锏狡胶狻ｅ义衔私徊教藉痴庵植钜斐鱿值脑颍疚耐ü郑椋螅酰幔戾澹停桑危裕牛讶砑Ｄ饬怂驽义希穑缺浠镜母髦只翁植迹缤迹常罚ǎ猓┧尽＃郑椋螅酰幔欤停桑危裕牛咽且豢罴扑沐义纤胶獾哪Ｄ馊砑涤星看蟮钠胶獬Ｊ菘猓婕叭芙猓恋怼⑽健㈠义掀合嗥胶獾榷嘀制胶夥从Α？梢源油迹常罚ǎ猓┛吹
本文编号：2686342
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/2686342.html
最近更新
教材专著
