Winsor I微乳液＋臭氧氧化联合处理油基岩屑研究

采用“含有配制油基钻井液用主乳和油相的Winsor I微乳液＋臭氧氧化”联合工艺对油基岩屑进行处理，Winsor I微乳液处理油基岩屑后所得的基础油和部分主乳化剂进入平衡油相，可以用来配制油基钻井液，臭氧氧化对岩屑进行深度处理，进一步降低岩屑表面含油量。文章以处理后岩屑含油量为指标，系统优化了微乳液组成、微乳液清洗油基岩屑工艺和臭氧氧化工艺。根据实验结果推荐微乳液组成为“脂肪醇聚氧乙烯 醚硫酸钠＋配制油基钻井液用主乳化剂（2:1）”，混合乳化剂浓度为6％，正戊醇浓度5％，柴油浓度36％，其他为盐水。微乳液清洗条件为固液比1:5，室温下搅拌清洗60min。此条件下岩屑含油量可降至1.41％，微乳液重复使用4次后，岩屑含油量仍可以保持在2.0％以下。臭氧氧化深度处理时，推荐工艺条件为臭氧氧化时间40min，清水pH＝7，固液比1:5，臭氧流量5mg/min ，处理后岩屑含油量可降至0.36％。     

Winsor I微乳液+臭氧氧化联合处理油基岩屑的研究

采用“含有配制油基钻井液用主乳和油相的Winsor I微乳液+臭氧氧化”联合工艺对油基岩屑进行处理,Winsor I微乳液处理油基岩屑后的所得基础油和部分主乳进入平衡油相,可以用来配制油基钻井液,臭氧氧化对岩屑进行深度处理,进一步降低岩屑表面含油量。论文以处理后岩屑含油量为指标,系统优化了微乳液组成、微乳液清洗油基岩屑工艺和臭氧氧化工艺。实验结果建议微乳液组成为“脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠+配制油基钻井液用主乳(2:1)”混合乳化剂浓度为6wt%,正戊醇浓度5 wt%,柴油浓度36 wt%,其他为盐水。推荐微乳液清洗条件为固液比1:5,室温下搅拌清洗60 min。此条件下岩屑含油量可以降低至1.41 wt%,微乳液重复使用4次后,岩屑含油量仍可以保持在2.0 wt%以下。臭氧氧化深度处理时,建议工艺条件为臭氧氧化时间40 min,清水pH=7,固液比1:5,臭氧流量5 mg/min,处理后岩屑含油量可降低至0.36wt%。     

涪陵页岩气田油基岩屑安全处置与利用实践

结合涪陵页岩气田油基岩屑理化性质,调研分析了目前各气田油基岩屑处置利用方案,开展了涪陵页岩气田油基岩屑安全处置及利用的研究与实践,分析了涪陵页岩气田热馏炉和回转窑热脱附设备运行工艺。实践表明:热馏炉设备处理能力可达40～50m~3/d,但炉内易结焦,设备检修率为每月5～8d;回转窑设备单炉处理能力为10m~3/d,能耗高,对原料的适应性广;回收的矿物油用于配制油基钻井液,脱油后灰渣的含油率均低于2%,送至水泥窑协同处置。涪陵页岩气田通过热馏炉和回转窑的协同作业,有利于油基岩屑的安全处置与资源化利用。     

热改性农作物废料对海洋溢油吸附研究

以秸秆和玉米叶为吸油材料,分别经50,100,150,200℃热处理后,进行模拟溢油吸附实验,确定不同温度下热改性材料的吸油能力。实验结果表明:热改性后的农作物材料对原油的饱和吸附时间较短,当温度低于100℃时,热改性后材料对原油的饱和吸附时间为5 min,随着温度的增加,饱和吸附时间减小,在温度达到150℃和200℃时,材料对原油的饱和吸附时间缩短到4 min和3 min。秸秆对原油的平衡吸附量随着温度的升高而增加,但当热处理温度达到200℃时,其对原油的平衡吸附量反而下降。不同温度热改性后的玉米叶对原油的平衡吸附量基本一致。     

化学热洗法处理页岩气开采废钻井液

针对页岩气开采过程中所产生的废钻井液处理,采用化学热洗的方法对废钻井液进行了油、水、固三相分离,并使用5%的清洗剂对废钻井液中的泥砂和岩屑进行除油。结果表明:温度为40℃、搅拌转速为160 r/min、破稳剂浓度为50 g/L、清洗剂的浓度为5%时,废钻井液中油的回收率达到了98%,泥砂与岩屑的含油量均小于2%。     

涪陵页岩气田钻井岩屑资源化利用实践

总结了涪陵页岩气田开发初期钻井岩屑采用固化填埋方式处置存在占地面积大且易产生二次污染隐患等问题,因地制宜地探索钻井岩屑的资源化利用。分析了水基岩屑随钻预处理和油基岩屑热脱附技术,结合钻井岩屑的理化性质,开展了水基岩屑脱水后干渣制路基材料、制砖及水泥窑协同处置,油基岩屑灰渣制混凝土、制砖及水泥窑协同处置的探索和实践,基于环境安全、技术稳定可靠、消纳量大的原则,最终形成了涪陵页岩气田钻井岩屑资源化方案:水基岩屑"随钻预处理、水泥窑协同处置",油基岩屑"热脱附、水泥窑协同处置",实现了钻井岩屑的资源化综合利用。     

页岩气油基钻井液损耗分析与回收利用

针对四川页岩气井三开采用油基钻井液产生的油基钻屑污染环境、难以处理的问题,首先分析了现场钻进过程中油基钻井液损耗的问题,钻屑携带的油基钻井液是造成钻井液损失的主要原因且数量较多,需要将其回收利用从而降低成本。文章介绍了现场回收钻井液的设备及其原理。利用评价回收油基钻井液性能的公式,在W-7井进行了回收效果的讨论,结果表明,回收设备可以较好降低回收钻井液的低密度固相,回收后的油基钻井液没有对循环中的油基钻井液造成影响。四川页岩气多口井在现场使用了回收设备,节约了成本,效果显著。     

间歇式热脱附炉炉膛结焦原因探讨和对策分析

涪陵工区页岩气田三开采气过程中产生的油基岩屑主要采用热脱附方式处理。由于岩屑批次不同、加热温度不均等原因，采用的间歇式热脱附炉伴随有不同程度的结焦情况产生。文章对油基岩屑性质存在 差异、炉膛温度控制不合理这两个引起间歇式热脱附炉结焦的主要原因进行分析，对炉内摩擦钢环的加入量、辅助药剂的种类和加入量、炉膛温度的控制进行实验研究，提出在炉内加入约2t钢环、250kg辅助药剂NaHCO3、炉膛温度控制在550℃左右时，能有效改善炉膛结焦问题，装置热脱附处理效率得到有效提高。     

油基岩屑热解后剩余固相资源化利用研究

热解剩余固相作为油基岩屑的无害化处理产物，其资源化利用方式受到广泛关注。文章分析了剩余固相的性质与组成，重金属含量低于GB 15618—2018《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准（试行）》管制值，存在资源化利用的可能性。基于近年来的研究成果，综述了剩余固相在制水泥、砖、路基材料方面 的资源化利用途径，剩余固相中的火山脂活性可以提供建材所需的力学性能。从机理方面分析了剩余固相作 为催化剂和吸附材料的优势，其中含有的过渡金属可以有效催化多种反应，且具有化学吸附作用。解读了国内 油基岩屑热解后剩余固相资源化利用方面的最新政策，对以后的研究方向进行了展望。     

系统评价天然蛭石吸附氨氮的效果

采用在人工配置含氨氮的污水中投加蛭石的方法,系统研究了天然蛭石吸附污水中氨氮的饱和吸附容量以及蛭石吸附氨氮的等温吸附曲线,探讨了污水的pH值、温度、浓度对氨氮去除率的影响及各影响因子的大小,结果表明,蛭石的饱和吸附量为20 8mg/g;蛭石吸附量在pH2 0～6 0范围内随着pH的增大而增大,最佳pH为4 0～6 0;温度在15～35℃范围内,吸附量随温度的升高减小,氨氮的去除率随着蛭石用量的增加而增加,影响因素的大小顺序为:pH>蛭石的用量>吸附时间>温度。这为蛭石作为一种新型氨氮吸附材料提供了基础参数。     

土壤铅污染对桑树生长及桑叶品质的影响研究

运用盆栽试验和室内实验相结合的方法,研究了土壤不同浓度铅污染对桑树生长及桑叶品质的影响.结果表明,低浓度铅(≤200mg/kg干土)处理使桑树的株高呈现上升趋势,中、高浓度铅(≥300mg/kg干土)处理使桑树的株高呈现下降趋势;而桑叶中叶绿素总量、可溶性糖含量、淀粉含量均随着外加铅浓度梯度的增加呈先上升后下降的趋势,转折点为200mg/kg干土(土壤一级标准).土壤中的铅浓度超过200mg/kg干土后,桑树生长及桑叶品质开始受到明显胁迫.     

镉在日本无刺楤木叶片的积累与对其抗氧化系统的影响

为考察镉对日本无刺楤木(Aralia elata var. inermis)生长及品质安全性的影响,采用生物盆栽法研究镉处理对不同生长期楤木叶片抗氧化系统影响及与镉含量关系。结果表明:展叶末期楤木叶片镉含量较少,镉对楤木叶片抗氧化能力有促进作用,随着处理量增加,叶片过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量先增大后减小,镉对过氧化氢酶(CAT)活性影响较强,可使其降至对照的30%,丙二醛(MDA)含量呈一定的先下降后上升的变化。生长中期POD活性达整个生长期最低;随着镉处理量增加,CAT活性先增强后减弱,但明显高于对照;叶绿素含量降幅各生长期最大,最低为对照69.1%;MDA含量则有显著增加。落叶初期叶片镉含量达到同处理最大;随着镉处理量的增加,POD活性持续减弱,CAT活性先增强后减弱,所受影响小于生长中期;叶绿素含量持续下降;落叶初期MDA含量在低量镉处理中降低,高量镉处理下继续升高。     

不同工况下细颗粒物分级捕集效率的研究

在模拟不同工况条件(入口粉尘浓度、入口风量)下,采用荷电低压冲击系统(ELPI)测试电袋复合除尘器对细颗粒物的分级捕集效率。实验发现:随着入口粉尘浓度的增加,PM_(1.0)、PM_(2.5)及PM_(10)的捕集效率呈现增大的趋势;随着系统风量的增大,PM_(1.0)、PM_(2.5)及PM_(10)的捕集效率呈现下降趋势,工况条件的变化对粒径较小的颗粒物的影响更为明显,会显著改变其捕集效率。     

油基岩屑热脱附工程实验能耗分析与优化

热脱附技术被鼓励用于油基岩屑资源化处置,针对其工程应用中能耗相对偏高的问题开展研究, 采用两段螺旋推进式间接热脱附工程实验平台,设定天然气燃烧产生的热量与热脱附装置各环节消耗热量之和相等,据此进行平衡计算和能耗分析,基于响应曲面法对油基岩屑热脱附过程中的4个因素和两个目标进行 优化实验并加以验证。结果表明,水分蒸发吸收的热量和残渣余热之和约占总热量消耗的2/3;当油基岩屑中的含水率和含油率分别每增加1％,天然气消耗量将分别增加2.53Nm3和1.81Nm3;运用优化实验方法,可使 实验装置运行总能耗降低6.01％～13.16％。综上,通过采取降低油基岩屑含水率、含油率及优化运行参数等措施,可以显著降低热脱附装置的能耗,采用热量衡算和热脱附参数优化方法,可以为工业化油基岩屑热脱附节能降耗提供参考。     

RD复合净水剂对阳离子染料RL的吸附脱色

考察了RD复合净水剂吸附处理阳离子艳兰染料RL废液的实验条件,探讨了RD吸附脱色的实质。结果表明,加入0.3gRD到浓度为200mg/L的染液中,在25℃、pH=7.0条件下,吸附时间为10m in时,废液的脱色率达到80%,RD单位质量吸附量为10.7mg/g;当50mg/L的染料废液中,RD的投加量为0.2g时,脱色率达到了96%以上,RD单位质量吸附量为8.12mg/g;pH值和温度对吸附脱色效果影响不显著,而且RL废液的浓度增大,RD单位质量吸附量增大,但是脱色率有所下降。RD对染料的吸附符合Langmu ir吸附模型。     

沙质滩涂中可溶性油的释放动力学研究

沙质滩涂对石油类污染物的吸附是一种物理吸附过程，在一定的条件下，吸附于沙质滩涂中的石油类污染物又可能释放出来，对滨海环境造成新的污染。在对滨海沙滩（胶州湾）沙质滩涂-水系统石油污染调查的基础上，选择代表性的沙滩进行取样，系统测定不同沙质滩涂对可溶性油的释放动力学过程，并分析了盐度、pH、温度和含沙量对释放作用的影响。结果表明，沙质滩涂对可溶性油的释放动力学曲线符合对数型，即随着时间的延续释放速度逐渐降低，沙质滩涂对可溶性油的释放平衡时间约为10h，沙质滩涂对可溶性油的释放量随盐度和pH的增大而减少，随温度、含沙量和振荡频率的增加而增加。     

软锰矿与氧化亚铁硫杆菌吸收SO2过程中的影响因素

研究了低浓度软锰矿浆与氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans,简称 T.f)联合吸收SO2过程中软锰矿浆浓度、T.f菌液量、O2体积分数、气体流量以及SO2进口浓度对硫酸根生成的影响.研究表明:在该体系中,生成的硫酸根浓度随着软锰矿浆浓度、T.f菌液量、O2体积分数以及气体流量的增加而增大;随着进口SO2浓度的增加,硫酸根的生成呈现先增加后减少的趋势.     

海上油基岩屑脱油残渣与偏高岭土混掺对混凝土性能影响研究

为解决海上钻井油基岩屑上岸后热解脱油残渣堆积及潜在环境风险问题,研究了残渣与偏高岭土混掺制备混凝土的可行性。考察了残渣基本性能及不同掺量、养护龄期下混凝土力学性能与耐久性能变化情况,并探究了混凝土强度形成机理及环境特性。结果表明：单掺残渣对混凝土性能具有较大的负效应,在最佳掺量10％时可达到设计强度（30MPa）。偏高岭土可有效改善混凝土性能,提升残渣掺量。混凝土主要矿物相为二氧化硅、钙钒石、氢氧化钙和水化硅酸钙等,这些水化产物在体系内共同作用赋予混凝土基本强度。混凝土浸出液COD、重金属离子等指标可达到GB8978—1996《污水综合排放标准》一级排放限值,环境安全性良好。该研究为海上油气田油基岩屑回收上岸后热解残渣的资源化处置提供参考。     

含油钻屑处理技术现状及发展趋势

针对微生物处理、热脱附、热清洗、焚烧和萃取等含油钻屑处理技术存在普适性差、资源浪费、技术不成熟或投资较高等问题,探究更为高效、性价比高的含油钻屑处理技术。分析了国内外含油钻屑处理的法律法规,对目前国内外常用的含油钻屑常规处理技术、资源化利用技术,及其应用现状进行了综述,通过对各类技术的对比分析,提出含油钻屑处理技术高效低成本、"高价值"基础油回收与固相残渣的资源化利用、工厂化和随钻化处理的双极发展趋势,对油基钻井液中的基础油、水进行回收利用,处理后的固相可以转化为可利用的资源。     

利用改性凹凸棒石处理含油工业废水

利用改性后的凹凸棒石颗粒吸附剂进行含油工业废水处理实验。取样处理实验结果表明,改性粘土颗粒吸附剂的吸附量远大于活性炭,且处理效果好。在废水含油浓度72mg/L时,吸附剂可处理废水1.18m3/kg,停留时间约8min。用加热法对吸附饱和后的凹凸棒石颗粒可进行5次再生使用,且对油的吸附效率没有明显下降。清水淋沥实验表明,制备的改性凹凸棒石颗粒有很好的持油性,油释放率仅为2.05%。