油气管道腐蚀因素与防腐措施进展

油气管道在长期的服役过程中会受到各种因素的影响出现腐蚀，增加环境风险。常见的腐蚀因素有管内组分引起的腐蚀、冲刷腐蚀、微生物腐蚀、垢下腐蚀，部分腐蚀会在局部形成点蚀，导致管道的穿孔。常用的腐蚀防治技术有防蚀涂层技术、缓蚀剂技术、阴极保护技术。腐蚀机理、新防腐技术和工艺的不断发展助力油气管道防腐的能力的提升，保障能源的安全供应。     

Fe3O4核壳磁性絮凝剂的制备及其应用

原油炼化过程中产生的大量采出水污染严重,亟待处理。为此,利用多巴胺对自制的纳米Fe3O4进行改性,然后再与丙烯酰胺单体混合,通过添加适量的过硫酸铵(NH4)S2O8作为引发剂,在适宜的条件下引发聚合反应,制备出聚丙烯酰胺包裹的四氧化三铁复合絮凝剂[PAM@(PDA-Fe3O4)];核壳絮凝剂的最佳制备条件为Fe3O4改性温度60℃,m(DA): m(Fe3O4)= 1:5,聚合过程中,m(Fe3O4): m(AM)为1:5,引发剂过硫酸鮫用量为AM质量的0.5%,反应时间4h。利用最佳条件下制得的核壳絮凝剂对采出水进行絮凝处理,结果显示:在pH值为9,投加量为0.2g/L时,对采出水的浊度去除率达到79.6%;在外加磁场的辅助下,絮体在43s时基本完全沉降,取得了比常规阳离子聚丙烯酰胺和聚合氯化铝单独使用时更好的处理效果。     

纳米零价铁优化体系及其在环境中的应用研究进展

零价铁材料作为近年来受到广泛关注和研究的环境原位修复介质,主要得益于自身的一些优势:(1)原料价廉易得,铁在自然界中广泛存在,含量占地壳元素的4.75%,丰富的储存量有利于降低其使用成本;(2)铁化学性质活泼,还原电势高,能与多种污染物发生反应,将其转化到无毒或低毒状态;(3)铁是一种环境友好的修复介质,不易造成二次污染等问题。此外,铁材料还具有较强的磁性,有利于分离回收。然而普通的零价铁颗粒比表面积相对较小,在一定程度上会影响零价铁的使用效果,尤其是去除速率较慢,同时较大的尺寸也使得零价铁材料不适用于土壤修复等对材料渗透性有一定要求的应用环境。为解决这一问题,纳米零价铁材料成为研究热点,其极大的比表面积可使材料反应速率提高到普通铁粉的10～100倍,反应活性极佳,且其颗粒粒径小、渗透性和流动性强,可通过注射的方式进入到地下污染体系中,能实现对土壤和地下水的污染修复,在各种污染环境的原位修复中有着广阔的应用前景。纳米零价铁的制备方法较多,主要可分为物理法(高能机械球磨法、物理气相冷凝法、溅射法和等离子体法等)和化学法(液相化学还原法、固相化学还原法、溶剂热法、气相化学反应法、电沉积法等)两大类。然而纳米零价铁材料性质过于活泼、表面能量高,且磁性较强又会导致其在使用中发生团聚、钝化等问题,严重降低电子效率,限制能效的充分发挥和使用寿命。为此,在纳米零价铁材料基础上进行优化改性是该领域的目前主要发展方向。本文将目前最常见的纳米零价铁优化体系归纳为三类:(1)纳米零价铁稳定化体系,又包括物理负载稳定化和表面化学改性稳定化两种;(2)纳米零价铁包埋体系,其中以生物材料固定化包埋最为常见;(3)纳米零价铁复合体系,例如铁/碳复合纳米材料、纳米双金属复合材料等。本文总结了各体系的特点和相应的制备技术,重点阐述了纳米零价铁优化体系在重金属、有机氯等污染环境中的最新应用进展,揭示了其修复机理和影响能效的因素。进一步提高纳米零价铁优化体系的使用效率、延长使用寿命、降低成本以及拓宽其应用领域,将是该领域未来的主要研究目标。     

纳米零价铁基材料去除水中硝酸盐污染的研究进展

地下水和地表水中的硝酸盐污染成为一个日益严重的环境问题,通过经济有效的办法对硝酸盐污染进行控制或处理,甚至实现完全无害化,是非常必要且迫切的。纳米零价铁作为一种典型的工程纳米材料,在硝酸盐污染环境修复中有巨大的应用潜力。以纳米零价铁技术在硝酸根还原中的应用发展作为依据,该领域当前主要的研究工作集中于:(1)通过对纳米零价铁颗粒合成方法的探索和改进,提高其对高浓度硝酸盐废水的耐冲击能力,或与其他修复处理技术联用,增强其在原位修复中的适用性等;(2)研究环境条件(包括反应温度、溶解氧浓度、溶液初始pH,以及环境中其他竞争离子等)对纳米零价铁还原硝酸盐的影响规律,为该技术的工业推广提供理论支撑。然而,总结这些研究工作后发现该技术在向实用化进程中仍存在一些难点问题,尤其是零价铁技术使用寿命较短,硝酸根在体系内传质和吸附受限,产物(氮气)选择性低等。为此,在纳米零价铁材料的基础上,通过对其进行功能化改性,进而合成纳米铁基复合材料,作为更先进的技术替代。本文从负载型、双金属型、表面改性型几个方面对纳米铁基复合材料进行了归纳整理,重点阐述了不同复合体系在水中硝酸盐污染去除中展示出的优异于纯纳米零价铁...     

废矿物油水分离技术研究进展

着重综述了目前主流的两类油水分离技术(过滤分离和吸附分离技术)的研究进展,包括分离技术的原理和适用范围、高性能过滤/吸附材料的构建和制备、分离性能的表征和优缺点分析。油水分离技术的研发具有广阔的应用前景,开发新型高效的过滤/吸附材料,提升其分离性能和抗环境干扰能力,降低生产成本,是该领域发展的主要方向。     

Ag_3PO_4@MMT复合催化剂的制备及其可见光催化降解罗丹明B

采用原位生成法将Ag_3PO_4负载于蒙脱土(MMT)表面,制备复合光催化剂Ag_3PO_4@MMT5。在可见光照射下,光催化降解染料罗丹明B。结果表明,AgNO_3与MMT质量比为1∶5、使用pH为5～7、催化剂加量0.2 g/L,反应60 min后,Ag_3PO_4@MMT5对罗丹明B的降解率为95%,Ag_3PO_4@MMT复合材料的催化性能远远强于单一的Ag_3PO_4和MMT,Ag_3PO_4@MMT5重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍可达69%。因为MMT层间填充的Fe⁽³⁺⁾提高了光生电子和光生空穴的分离效率,增强了纯Ag_3PO_4的光催化活性和稳定性,使得Ag_3PO_4@MMT5成为了一种催化性能和重复利用性能良好的光催化材料。     

高压电驱压缩机循环气举工艺在威远页岩气平台井的应用

威远区块某页岩气平台井受邻井压窜、井区地质条件的影响,页岩气井产量持续下降,采用常规气举、泡排、柱塞等排水采气工艺技术已无法实现气井连续携液生产,井筒内积液严重,不同程度影响了气井最终采收率。综合当前排水采气工艺技术,优选电驱高压压缩机配合油管下深至水平段对积液平台进行连续气举,达到提高气井排液效率、解除积液的目的。现场应用表明,该工艺具有“能耗低、噪音小、排量大、效率高”等优点,有效实现了平台井 ４口水淹井的复产,填补了常规页岩气二次采气技术的空缺。     

非常规储层压裂砂比对支撑剂铺置质量影响的实验研究

低孔超低渗透率的非常规储层需通过大规模的水力压裂形成支撑剂填充的高导流裂缝,才能获得有经济效益的油气产量,缝内支撑剂铺置规律直接影响压裂效果,影响支撑剂铺置的因素包括施工排量、施工压力、砂比等。为了研究砂比对支撑剂在缝内铺置的影响,运用了大型可视平板垂直裂缝模拟系统,研究了不同砂比下陶粒支撑剂在裂缝中的沉降运移规律。实验结果表明,砂比对20 ~ 40目陶粒砂堤形状有影响,但砂堤形状变化较小;当陶粒砂比增加时,陶粒堆积形成的砂堤坡度减小;陶粒砂比增加,陶粒颗粒之间的碰撞作用增强,沉降量减小,砂堤高度减小;陶粒支撑剂水平运移速度受砂比影响较小,接近液体流速;陶粒砂比增加,陶粒支撑剂的沉降速度减小。研究结果可为支撑剂沉降运移动态研究及支撑剂优选提供参考。