有机改性海泡石对三元复合驱采出水中乳化油的去除研究

发布时间：2022-01-05 21:09

　　吸附技术作为一种工艺简单、成本低、效率高的方法已被广泛应用于水处理领域,如海水淡化和油水分离过程。海泡石（Sepiolite）是一种天然粘土矿物,它的比表面积大,是一种很有潜力的吸附材料,但因其极性大,表现出亲水疏油性,所以不适合去除低极性或者非极性的污染物。本文选择三种具有较长烷基链的阳离子表面活性剂（十四烷基三甲基溴化铵（TTAB）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十八烷基三甲基溴化铵（OTAB））用于天然海泡石的表面有机改性,合成有机海泡石复合材料,提高材料的比表面积和孔体积,使材料表面的亲水性大大减弱,且表面所带电荷发生反转,从带负电转变为带正电,从而达到对低极性的乳化油的吸附去除。本研究采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、水接触角测定、比表面积及孔体积测定和Zeta电位测定表征分析了海泡石改性前后以及有机海泡石吸附油滴前后的微观结构和表面性质。通过吸附实验首先确定吸附剂的最佳投加量,进而考察表面活性剂的烷基链长度、初始pH、反应温度以及接触时间对乳化油去除效率的影响,结合Langmuir和Freundlich等温线模型和热力... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１海泡石结构示意图［３８］??Ｆｉｇ．?１－１．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ?ｔｈｅ?ｓｅｐｉｏｌｉｔｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１＾８］．??

３．?１．５?Ｚｅｔａ电位分析??在不同ｐＨ?（３－１１）下测定天然海泡石、有机海泡石与模拟ＡＳＰ驱采出水的??Ｚｅｔａ电位作出图３－４。如图所示，天然海泡石在整个ｐＨ变化范围内均带负电，??且随着ｐＨ增大其Ｚｅｔａ电位绝对值逐渐升高，说明天然海泡石表面的负电荷密度??逐渐升高。而模拟采出水同样带负电，所以天然海泡石与乳化油滴之间存在静电??斥力。经过改性，ＴＴＡＢ、ＣＴＡＢ或ＯＴＡＢ覆盖在海泡石表面或负载在海泡石颗??粒边缘，可以中和天然海泡石表面所带的负电荷，发生电荷反转，使有机海泡石??表面带正电。随着ｐＨ增大，有机海泡石的Ｚｅｔａ电位逐渐降低，之后变为负值，??ＴＴＡＢ－Ｓｅｐ、ＣＴＡＢ－Ｓｅｐ?和?ＯＴＡＢ－Ｓｅｐ?的等电点（ｐＨ｜ＥＰ）分别为?６．３、７．９?和?８．７。??在ｐＨ?＜?ｐＨＩＥＰ时，有机海泡石表面带正电，模拟ＡＳＰ去采出水中的乳化油滴带??负电

Ｆｉｇ．?３－９．?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｏｎ?ｏｉｌ?ｒｅｍｏｖａｌ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?（ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：?ｉｎｉｔｉａｌ?ｏｉｌ??ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?＝?１８００?ｍｇ／Ｌ，?ａｄｓｏｒｂｅｎｔ?ｄｏｓａｇｅ?＝?７?ｇ／Ｌ，?ｉｎｉｔｉａｌ?ｐＨ?＝?６?ａｎｄ?ｃｏｎｔａｃｔ?ｔｉｍｅ?＝?４?ｈ）．??如图３－９所示，随着温度上升，有机海泡石的去油效率逐渐增大，说明有机??海泡石对乳化油的吸附是一个吸热反应。温度升高过程中，由于液相粘度的降低，??３１??

【参考文献】：
期刊论文
[1]高矿化度油田采出水危害性分析[J]. 潘新建,朱立明,王金玉,单巧利,张超,种法国,樊鹏军.  油气田环境保护. 2013(02)
[2]油田采出水的超滤处理技术[J]. 高学理,潘振江.  工业水处理. 2011(03)
[3]国内外三次采油现状及发展趋势[J]. 李梅霞.  当代石油石化. 2008(12)
[4]油田采出水处理技术现状及发展趋势[J]. 刘建兴,袁国清.  工业用水与废水. 2007(05)
[5]油田采出水处理技术与发展趋势研究[J]. 张逢玉,姜安玺,吕阳.  环境科学与管理. 2007(10)
[6]油田采出水处理技术进展[J]. 张学佳,纪巍,王宝辉,朱艳吉,范印帅,温玉臣.  工业安全与环保. 2007(04)
[7]大庆油田采出水中矿化度的处理方法研究[J]. 樊萍,王学军,王晓玉,胡俊庆.  环境科学与管理. 2007(01)
[8]胜利油田三次采油技术的实践与认识[J]. 孙焕泉.  石油勘探与开发. 2006(03)
[9]从中国经济与产业发展前景看石油安全[J]. 来有为.  国际经济评论. 2005(06)
[10]大庆油田三次采油技术研究现状及发展方向[J]. 郭万奎,程杰成,廖广志.  大庆石油地质与开发. 2002(03)



本文编号：3571081