基于聚乙烯醇压裂液的有机硼交联剂BOP合成

以硼砂作为主剂,通过加入不同的配体合成了2种有机硼交联剂,并用单因素法优化合成反应条件。以压裂液的交联时间和粘温曲线为评价标准,筛选出有机硼BOP是适合聚乙烯醇压裂液的交联剂。确定有机硼BOP的最佳合成条件是反应温度80℃,反应时间4 h,硼砂加量18%,Na OH加量1.5%,3种配体葡萄糖酸钠、丙三醇、三乙醇胺的质量比为1∶20∶15,3种配体总加量为16%。     

基于聚乙烯醇压裂液的有机硼交联剂BOP合成

以硼砂作为主剂,通过加入不同的配体合成了2种有机硼交联剂,并用单因素法优化合成反应条件。以压裂液的交联时间和粘温曲线为评价标准,筛选出有机硼BOP是适合聚乙烯醇压裂液的交联剂。确定有机硼BOP的最佳合成条件是反应温度80℃,反应时间4 h,硼砂加量18%,Na OH加量1.5%,3种配体葡萄糖酸钠、丙三醇、三乙醇胺的质量比为1∶20∶15,3种配体总加量为16%。     

硼钛复合交联剂的制备及其在葫芦巴胶压裂体系中的应用

以四硼酸钠、钛酸丁酯、三乙醇胺、甘油、乙二醇为原料,合成了有机硼钛交联剂,制备了葫芦巴胶压裂液。研究了主剂及配体物料比,反应温度与反应时间对交联剂成胶性能的影响。结果表明,m（四硼酸钠）：m（钛酸丁酯）=1:4,m（三乙醇胺）：m（甘油）=1:2,反应温度70℃,反应时间3h的条件下,合成的交联剂性能最优。考察了w（葫芦巴胶溶液）=0.4%,m（葫芦巴胶溶液）：m（硼钛交联剂）=100:（0.4~0.6）时,葫芦巴胶压裂液的性能,交联延时150s,耐温耐剪切性能良好;常温下,携砂比V（压裂液）：V（石英砂）=70：30时,沉降速度0.009mm•s-1;体系易破胶,破胶液黏度低于5mPa•s,对储层伤害小。     

新型压裂液用有机硼交联剂的合成、表征与性能评价

通过实验研究合成了有机硼交联剂ABE-30,并通过核磁氢谱、核磁硼谱与红外光谱等手段对ABE-30进行分析表征,推测出产物具有簇状配位的化学结构。研究了ABE-30交联剂与胍胶溶液的交联性能,并对交联体系的耐温耐剪切性能进行了研究。结果表明,与常规硼酸钠交联剂相比,合成交联剂ABE-30能与低浓度胍胶有效交联,交联体系具有良好的热稳定性与耐剪切性能,具有良好的应用前景。     

新型压裂液用有机硼交联剂的合成、表征与性能评价

通过实验研究合成了有机硼交联剂ABE-30,并通过核磁氢谱、核磁硼谱与红外光谱等手段对ABE-30进行分析表征,推测出产物具有簇状配位的化学结构。研究了ABE-30交联剂与胍胶溶液的交联性能,并对交联体系的耐温耐剪切性能进行了研究。结果表明,与常规硼酸钠交联剂相比,合成交联剂ABE-30能与低浓度胍胶有效交联,交联体系具有良好的热稳定性与耐剪切性能,具有良好的应用前景。     

醇胺改性有机硼交联剂研制及适用性评价

以硼砂、多元醇、多元醇胺为原料,合成了醇胺改性有机硼交联剂,采用单因素法考察了各合成因素对耐温性能和交联时间的影响。确定了最佳合成条件为：20%硼砂+5%多元醇+10%多元醇胺,70℃反应2 h。研发的有机硼交联剂配制的海水基压裂液具有良好的流变性和破胶性,交联时间60～120 s可调,在120℃、170 s^-1下剪切120 min后黏度能保持在70 mPa·s以上,破胶液黏度低于3 mPa·s,具有较好的应用性能。     

胍胶压裂液有机硼交联剂JSA-1的合成与性能评价

以硼酸、正丁醇、乙二醇、二乙烯三胺为反应原料,采用一锅法合成了有机硼交联剂(JSA-1)。考察了胍胶质量分数(即含量,以胍胶占胍胶基液总质量计)、JSA-1用量(即添加量,以胍胶基液质量为基准,下同)、pH对JSA-1交联性能的影响。结果表明,胍胶质量分数越大(0.09%～0.4%),胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、表观黏度越高、耐温能力越强;JSA-1用量越大(0.04%～0.4%),胍胶压裂液的交联状态越好、交联时间越短、耐温能力越强;pH(p H=4～14)越高,胍胶压裂液的交联时间越长、耐温能力越强。JSA-1对pH和胍胶质量分数的适用范围较广,在低温配方中,可以使低质量分数的胍胶实现有效交联,胍胶质量分数为0.13%的胍胶基液与JSA-1交联后,在常温、100 s^–1剪切下表观黏度可达到50 mPa·s;在高温配方中,胍胶质量分数为0.4%的胍胶基液与JSA-1交联后制备的压裂液具备较好的耐温耐剪切能力,在120℃、100 s^–1剪切条件下表观黏度可以稳定保持在300 mPa·s左右。     

硼钛复合交联剂的制备及其在葫芦巴胶压裂体系中的应用

以四硼酸钠、钛酸丁酯、三乙醇胺、甘油、乙二醇为原料,合成了有机硼钛交联剂,制备了葫芦巴胶压裂液。研究了主剂及配体物料比,反应温度与反应时间对交联剂成胶性能的影响。结果表明,m(四硼酸钠)∶m(钛酸丁酯)=1∶4,m(三乙醇胺)∶m(甘油)=1∶2,反应温度70℃,反应时间3 h的条件下,合成的交联剂性能最优。考察了w(葫芦巴胶溶液)=0.4%,m(葫芦巴胶溶液)∶m(硼钛交联剂)=100∶(0.4~0.6)时,葫芦巴胶压裂液的性能,交联延时150 s,耐温耐剪切性能良好;常温下,携砂比V(压裂液)∶V(石英砂)=70∶30时,沉降速度0.009mm/s;体系易破胶,破胶液黏度低于5 m Pa·s,对储层伤害小。     

树脂去除压裂液残余硼交联剂研究

采用臭氧对胍胶压裂返排液进行氧化预处理,处理液用LSC-800树脂螯合吸附除硼。考察了氧化时间对残余胍胶去除的影响,优化树脂除硼条件,树脂除硼后处理液循环配液的性能以及树脂再生循环利用的可行性。结果表明,臭氧氧化150 min时,总糖去除率达到了61.34%;较优的树脂除硼工艺参数:吸附时间5 h, pH值7～8,吸附温度15～30℃,吸附量为8.99 mg/g, Ca⁽²⁺⁾和Mg(2+)和Mg⁽²⁺⁾不影响树脂吸附;树脂再生循环使用5次,其单位吸附量略有增加;除硼后处理液配制胍胶粘度与清水配液时相当,交联后,80℃下挑挂性能相当。由此可知,树脂去除压裂液残余硼交联剂效果显著,并且不会影响后续再利用。     

有机硼交联剂的合成及性能研究

以硼砂为原料,在氢氧化钠催化作用下与葡萄糖酸钠进行络合反应,制备了压裂液用有机硼交联剂,对反应物用量和反应条件进行研究。结果表明,性能较好的有机硼交联剂的合成条件为:硼砂15%,配位体葡萄糖酸钠30%,溶剂(丙三醇与水质量比1∶4)55%,反应温度为80℃,合成反应5 h。压裂液的滤失性和破胶性室内评价结果表明,破胶彻底,残渣少,滤失低,对储层伤害小,可以满足油田压裂液对交联剂的需求。     

粉煤灰在废钻井液固化中的应用

废钻井液的主要成分是烃类、盐类、各种聚合物、某些金属离子和重晶石中的杂质,对环境造成极大危害。为了减轻环境污染而应寻找经济和环境上都能够接受的处理方式,实现最优化废物处理体系。本文主要介绍粉煤灰复合材料在废钻井液中的固化处理方法。粉煤灰复合材料是选用粉煤灰和水泥作为主要固化剂,辅以化学添加剂的固化体系。此体系固化物强度高,硬化速度快,固化物的浸出液毒性在控制指标内;该方法能显著降低废钻井液中金属离子和有机质对土壤的侵蚀和土壤沥滤程度,从而减少对环境的影响和危害,回填还耕也比较容易,并且成本低,具有较好的社会效益和经济效益。     

粉煤灰用作橡胶补强助剂的研究

本文主要利用粉煤灰和氧化锌为原料,经过化学改性制备了一种新型橡胶补强助剂,将改性粉煤灰在橡胶中以不同比例替代炭黑进行对比,得出40％代替中超炭黑、完全替代氧化锌应用效果较好,橡胶制品的性能指标与完全使用中超炭黑的性能相当,为炭黑的替代品研究提供了思路.     

Removal of Boron from Aqueous Solutions by Adsorption Using Fly Ash,Zeolite, and Demineralized Lignite

In the present study for the purpose of removal of boron from water by adsorption using adsorbents like fly ash, natural zeolite, and demineralized lignite was investigated. Boron in water was removed with fly ash, zeolite, and demineralized lignite with different capacities. Ninety-four percent boron was removed using fly ash. Batch experiments were conducted to test the removal capacity, to obtain adsorption isotherms, thermodynamic and kinetic parameters. Boron removal by all adsorbents was affected by pH of solution; maximum adsorption was achieved at pH 10. Adsorption of boron on fly ash was investigated by the Langmuir, Freundlich, and the Dubinin-Radushkevich models. Standard entropy and enthalpy changes of adsorption of boron on fly ash were, ΔS ⁰  = ?0.69 kJ/mol K and ΔH ⁰  = ?215.34 kJ/mol, respectively. The negative value of ΔS ⁰ indicated decreased randomness at the solid/solution interface during the adsorption boron on the fly ash sample. Negative values of ΔH ⁰ showed the exothermic nature of the process. The negative values of ΔG ⁰ implied that the adsorption of boron on fly ash samples was spontaneous. Adsorption of boron on fly ash occurred with a pseudo-second order kinetic model, and intraparticle diffusion of boron species had also some effect in adsorption kinetics.     

早强剂在少熟料粉煤灰水泥中的应用

实验发现,在少熟料水泥中引入无机矿物质早强剂,可在水泥水化的适当时间形成适量的钙矾石,促进早期凝聚网络结构的形成,改善浆体密实度,赋予浆体较好的强度。早强剂掺量、分散度及均匀程度会对水泥的力学性能产生很大影响。     

大掺量粉煤灰水泥配制研究

本文通过对大掺量粉煤灰水泥配制技术影响因素的试验研究，表明通过采用适当的物料配比，合理的激发途径，可在粉煤灰掺量达到60－70％的情况下，配制相当于原国家标准中普通硅酸盐425号、525号水泥，并测试了该水泥的相关性能。     

粉煤灰陶粒制备试验研究

粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,粉煤灰主要用于混凝土添加剂,附加值较低.为了提高粉煤灰的利用价值,本研究利用粉煤灰制备轻质高强陶粒.在1100 ℃煅烧时,粉煤灰陶粒烧结出现新物相钙长石,在1200 ℃煅烧时,石英相溶解到烧结物相中,粉煤灰陶粒烧结出现新物相普通辉石,煅烧温度控制在1100~1200 ℃范围较适宜.煅烧温度增加到1200 ℃时,筒压强度达到6.3 MPa左右,体积密度达到1.6 g/cm3左右.当P值较低时,粉煤灰陶粒的烧成温度降低,陶粒容易烧胀,当P值超过10时,粉煤灰陶粒的烧成温度过高,粉煤灰陶粒不易发生膨胀.     

粉煤灰制备耐火材料最佳烧结温度的探究

以云南省安宁市燃煤发电厂的粉煤灰为主要原材料,辅以生活污水处理厂的活性污泥和工业氧化铝,对粉煤灰应用于耐火行业的可行性进行了理论分析,并通过XRD、SEM等手段进行验证,在使其各项性能基本达标的基础上,探索了粉煤灰耐火砖烧结的最佳温度范围,得到的结果主要有:粉煤灰的掺入量在68%左右,烧结温度为1300 ℃时试样气孔率、吸水率,耐压强度、抗折强度等性能参数达标.XRD结果显示,1100~1300 ℃范围内,随着温度的升高,莫来石波峰逐渐增多,峰值强度逐渐增强.SEM观察发现,在1100~1300 ℃范围内,随着温度的变化莫来石结构逐渐由针状变柱状,1300 ℃时莫来石结构更加紧密,1400 ℃时,莫来石结构松散,柱状莫来石结构变少.     

粉煤灰制备泡沫陶瓷工艺参数优化

以粉煤灰为原料,钾长石、硼砂、白云石为助熔剂,外掺适量碳酸钙、炭黑、碳化硅为发泡剂,用粉末烧结法制备泡沫陶瓷.针对碳酸钙、炭黑、碳化硅掺量以及发泡温度四个因素设计安排正交实验,对烧结样品的表观密度、孔隙率、抗压强度进行测定,采用极差分析法对实验数据进行处理分析.实验结果表明,碳酸钙掺加量为6％,炭黑掺加量为2％,碳化硅掺加量为3％,发泡温度为1080℃时,制品的综合性能最佳:表观密度为599.8 kg/m3,孔隙率为77.19％,抗压强度为2.23 MPa.     

粉煤灰制备的聚合氯化铝絮凝剂及其在兰炭废水处理中的应用

采用正交试验法对粉煤灰碱熔活化制备聚合氯化铝的工艺条件进行研究.利用FTIR、Al2O3含量及盐基度测试等对产品进行分析,并应用于兰炭废水的处理.结果表明:在碱灰比1.4、850℃和2h的活化条件下,通过酸浸、固液分离、控制pH值除杂及溶液聚合等方法,可获得纯净、质量较好的聚合氯化铝.调整兰炭废水水样的pH值在5.0 ～6.0之间,聚合氯化铝的投加量600 mg/L时,可获得较好的混凝效果.     

粉煤灰为基制备耐火材料的研究

以粉煤灰为主要原材料,煤矸石和工业氧化铝为辅料,通过控制物料比例制备了不同Al2O3含量在不同烧结温度下的耐火材料.对所制备材料进行结构性能测试,并借助X射线衍射和扫描电镜对材料进行微观分析.实验结果表明:不同的烧结温度及氧化铝含量对耐火制品的致密性、力学性能、耐火度和晶型状态都有影响.制品在1350 ℃、Al2O3的含量为45%时,其性能指标为:体积密度2.47 g/cm3、常温耐压41 MPa、耐火度1450 ℃、晶型状态以莫来石相和刚玉相为主.该制品的力学性能和使用性能较好,可为进一步利用粉煤灰制备高附加值材料奠定基础.