油田压裂返排液组合深度处理工艺研究进展

油田压裂返排液具有高黏度、高浊度、高COD、高稳定性的特点,采用单一工艺技术无法实现达标处理。针对此,文章综述了目前油田压裂返排液组合深度处理工艺,分析并指出了各组合工艺的技术特点、适用条件及存在问题,并展望了未来压裂返排液处理技术的潜在发展方向。     

基于臭氧与超声氧化降低页岩气压裂返排液COD

针对页岩气压裂返排液化学需氧量（COD）高,难以直接排放的问题,研究了臭氧氧化（O₃）、超声氧化（US）和臭氧与超声联用氧化（O₃+US）三种方式降低页岩气压裂返排液COD的效果。结果表明：O₃+US因能产生更多的自由基而具有更好的降低COD效果。O₃+US联用氧化返排液过程中,首先是臭氧直接氧化有机污染物生成醛酮等物质,然后再是自由基氧化降解,返排液颜色会出现特征变化。另外研究了水样pH、超声波功率、催化剂种类和加量、反应时间等因素对O₃+US联用氧化降低COD的影响,结果表明其降低COD的效率随pH的增大而减小,随超声波功率的增大先增大后减小,随作用时间的延长而增大。综合考虑,推荐降低页岩气压裂返排液COD的氧化条件为：臭氧质量浓度42mg/L、pH为2.5左右、超声波功率800W、催化剂MnO₂加量0.45g/L、反应时间100min,处理后COD降低68.17%。同时,降解动力学拟合分析显示MnO₂催化下O₃+US联用氧化降低页岩气压裂返排液COD的过程更符合二级动力学特征。     

油田压裂返排液处理工艺分析

油田压裂返排液处理工艺对油田开采非常重要,一定程度上关系到油田开采效率.油田压裂过程是油田开采中的重要步骤,返排液问题是影响石油开采的重要问题,容易对过滤装置以及过滤膜造成一定的损害,从而影响到油田的开采效果.对油田压裂返排液处理技术进行了分析研究,简要阐述了油田压裂返排液的主要影响,并对当前常用的油田压裂返排液处理技...     

混凝预处理油田压裂返排液试验研究

针对压裂返排液水质状况,试验采用混凝工艺预处理压裂返排液。通过单因素变量分析及正交混凝试验,以COD和浊度作为混凝效果的参照指标,试验确定了最佳的混凝工艺:絮凝剂投加量450 mg/L,助凝剂投加量5.0 mg/L,静置时间80 min。其产水浊度、COD及浊度去除率分别达到99.9%、86.5%和87.9%,且产水水质稳定。     

压裂返排液环保处理技术研究

针对某油田现场压裂返排液经过氧化破胶处理后仍含有较多有机污染物、悬浮物和油类物质的问题,提出了电解催化氧化-混凝沉降的联合处理技术,并优化了相关的工艺参数。电解催化氧化处理的最优工艺参数为氧化电压12 V,反应时间50 min,溶液pH=10,搅拌速率500 r/min。混凝沉降处理的最优工艺参数为选择复合混凝剂FHN-1,加量(ρ)优选3 000 mg/L。现场压裂返排液经过电解催化氧化-混凝沉降联合处理后,其COD值可以降至35.6 mg/L,悬浮物含量(ρ)降至3.4 mg/L,含油量(ρ)降至1.5 mg/L,达到了一级排放标准的要求。     

混凝—磁分离—电化学技术处理压裂返排液研究

对页岩气开采中压裂返排液的组成、特性及处理现状进行分析,提出采用破胶混凝—磁分离—电化学催化氧化技术处理压裂返排液。研究得到各处理单元优化工艺,其中破胶混凝工艺采用高铁酸钾破胶剂、投加量2 500 mg/L,混凝剂聚合氯化铝铁投加量为2 000 mg/L,反应p H为11.0,反应时间40 min;磁分离工艺采用纳米磁铁粉,投加量4 000 mg/L,高分子絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺投加量为20 mg/L;电化学催化氧化工艺采用Ti/Ti O_2作阳极,不锈钢作阴极,氧化电压10.0 V,电流密度1.6×10-2 A/cm2,体系p H为11.0,反应时间30 min。研究结果表明,采用上述技术及优化工艺处理压裂返排液,处理后COD、SS、油、色度、p H等主要指标均达到GB 8978—2002的一级排放标准要求。     

化学絮凝破胶-电化学耦合处理压裂返排液

针对新疆油田压裂返排液高CODCr情况,构建一种絮凝预处理-化学氧化-电化学耦合技术,采用非消耗电极与化学法协同处理压裂返排液,提升CODCr去除效率,同时降低了处理过程中化学药剂和消耗电极带来的二次污染.通过对压裂返排液电解、 化学处理工艺的研究,形成最优处理工艺:先加入300 mg/L聚合氯化铝(PAC﹚进行预处理...     

氧化法处理油田压裂返排液技术研究

压裂作业技术是油气田开采过程中油气井增产增注的主要措施之一,压裂作业结束后有大量的压裂废液返排至地面,成为当前油田水体的主要污染源之一。此类污水具有黏度高、高、悬浮物高等特点,若不经过处理而直接外排,将会对周围环境造成严重污染。本研究在对压裂返排液进行了成分分析的基础上,针对其中的污染物开展了去除工艺研究,形成了破胶氧化-中和-混凝-过滤的处理工艺,处理后出水pH为7.4,含油量为1.0mg·L~(-1),悬浮物为4.6mg·L~(-1),黏度为1.2m Pa·s,处理后出水各项指标均达到回注标准。     

非常规油气藏压裂返排液资源化利用研究

对非常规油气藏压裂返排液的特点、物性及污染指标进行分析,提出采用破胶混凝技术对返排液进行预处理分离,其水相可再配制压裂液用于现场压裂施工。研究了破胶混凝剂及其优化工艺和压裂液再配制技术,评价了再配制压裂液的主要技术指标及性能,并与清水配制压裂液进行对比。结果表明,再配制压裂液具有基液黏度高,抗温性能较强,易于破胶、返排,残渣量较低及防膨性好等特点。该技术能够实现废液资源化利用,达到节能减排的效果。     

蒸馏法处理压裂返排液的实验研究

对压裂返排液在蒸馏过程中污染物向馏出液迁移的规律与不同预处理工艺配合下的蒸馏馏出液水质进行了探究。结果显示,馏出液瞬时COD随蒸馏的进行呈对数下降的趋势。配合气浮预处理工艺,在弃流比为16.0%条件下,馏出液COD仅为163.5 mg/L,接近《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570—2015)二级排放标准。     

混凝-二次氧化工艺处理压裂返排废液的研究

针对压裂返排产生的返排液COD严重超标,若不妥善处理将严重破坏环境的问题,采用混凝-二次氧化联合工艺处理压裂返排废液。通过试验对比,采用2 000 mg/L的试剂P与1 000 mg/L的试剂PA复配使用作为絮凝剂,以投加量50 mg/L、相对分子质量1 200万的试剂M为助凝剂,进行混凝处理;一次氧化采用氧化剂N,投加量为2 500 mg/L,氧化时间40 min;二次深度氧化采用Fenton试剂,通过正交试验确定p H值为3,H2O2与Fe2+投加量分别为0.2 mol/L、0.075 mol/L,氧化时间45 min。3个阶段的COD去除率分别为23.8%,41.3%,31.0%,总去除率为96.1%,废液COD由2 241 mg/L降至87.4 mg/L。     

环己烷液相氧化工艺研究进展

介绍了近年来环己烷液相空气均相和非均相催化氧化、光诱导催化氧化、无催化氧化、纯氧氧化等的研究进展 ,并对今后的研究发展方向进行了分析。     

液体喷射环流反应器在液相催化氧化制备芴酮中的应用

以液体喷射环流反应器为氧化反应装置,液相催化氧化芴制备芴酮。通过考察物料循环速度、反应温度、催化剂用量和溶剂的含水量等因素对芴酮收率的影响,得出最佳氧化反应条件。     

破胶—絮凝—深度氧化法处理残余压裂液实验研究

胜利油田压裂作业后产生的残余压裂液具有COD、黏度、浊度高的特点,采用破胶—絮凝—深度氧化法来处理残余压裂液。筛选出性能优良的破胶剂、无机混凝剂、有机絮凝剂和深度氧化体系并确定最佳实验条件,最终得到胜利油田残余压裂液室内处理配方:每100 mL残余压裂液需加破胶剂JPC 0.5 g、聚铝0.25 g、聚丙烯酰胺溶液3 mL、5 mL Fenton试剂〔n(FeSO4.7H2O)∶n(H2O2)=8∶1〕。室内实验结果表明:处理后残余压裂液的各项污染物大幅下降,除COD外,其余污染物含量已经远低于GB 8978—1996的Ⅱ级排放标准。     

催化增强ClO_2氧化法处理油田压裂废液

本文采用ClO2催化氧化法处理油田压裂返排液。在ClO2加入量为15m L·L-1,浓度为20%,氧化反应时间为20min,初始废水COD为1883.7mg·L-1的条件下,COD去除率为78.1%。为了达到理想的处理效果,可向返排液中加入适当量的复合型金属催化剂进行催化氧化处理,催化剂Cu-Al、Cu-Mn、Cu-Fe投加量分别为1、0.5、0.5g·L-1,氧化处理后对应的COD值分别214.7、137.5、186.4mg·L-1,COD去除率分别为88.60%,92.70%,90.10%,高于单独使用ClO2。     

Progress in the research and development of p-xylene liquid phase oxidation process

The process of p-xylene liquid phase oxidation to produce purified terephthalic acid (PTA) involves a series of liquid phase radical reactions, chemical absorption, reactive crystallization, and evaporation. A commercial PTA production flow sheet includes a number of unit operations, which construct a complex process system. In this paper, a review of research and development (R&D) works on PTA process carried out in Zhejiang University during recent years is introduced. The works cover the oxidation and crystallization kinetics, gas-liquid mass transfer and evaporation, reactor modeling, database development, novel reactor design, process modeling, simulation, and optimization. The author emphasizes the viewpoint through this case study that chemical reaction engineering should be developed to process system engineering to extend its scope, and particular attention should be paid on reactor and process modeling.     

氧化絮凝-三维电极法处理页岩气返排液

采用以二氧化钛为粒子电极,铝板为阳极,钛板为阴极形成的三维电化学体系对经氧化絮凝预处理的页岩气返排液进行深度处理。通过单因素实验得到最佳频率、占空比及二氧化钛投加量。依据响应面分析结果预测的最佳工艺条件:pH=7.33,电流为58.01 m A,处理时间为39.44 min。在最佳工艺条件下,模型预测COD去除率为92.3%,与实际值误差为1.4%。采用氧化絮凝-三维电极法处理页岩气返排液,出水可达到排放标准要求。     

一氯代邻二甲苯液相氧化实验研究

利用实验室间歇搅拌釜式反应器,对一氯代邻二甲苯液相空气氧化制备一氯代邻苯二甲酸工艺过程进行了实验研究。在传统醋酸钴、醋酸锰、四溴乙烷催化剂体系的基础上,通过额外添加微量第3金属催化剂(锆或铪的金属盐),且分析了反应产物的含量,考察降低反应压力以及助催化剂四溴乙烷质量分数等对反应结果的影响,获得了较佳的反应工艺条件,为工业化生产技术的开发提供了基础实验数据。     

连续油管水力喷射环空压裂工艺研究及应用

目前,我国油气田大部分出现＂多井低产＂的现象,提高单井产量尤为重要。连续油管水力压裂特别适合对油气井的多个薄层的压裂改造,是提高单井产量的重要手段。经过多年的发展,连续油管压裂技术的高效性和经济性已经得到很好的体现。在实际应用过程中,连续油管水力喷射环空压裂更具现场适用性。本文通过利用连续油管水力喷射环空压裂工艺对HC001-27-X2井压裂改造研究,分析施工时该工艺的特点,为该工艺的现场施工提供可借鉴的依据。     

氧化法处理模拟含酚废水的实验研究

采用化学氧化法在自制反应器中处理模拟含酚废水,就KMnO4、MnO2和Fenton试剂三种氧化剂对酚的去除效果进行了实验研究。实验表明,苯酚的去除率随通气量、氧化剂的投加量的增加而升高,随pH值的增大而明显下降;通过各自最佳操作条件对比得出,Fenton试剂的去除效果最佳。当溶液pH值为6,n(H2O2)∶n(Fe2+)=4∶1,Fe2+的初始浓度为1.5 mmol/L,Fenton试剂对酚的去除率达到了97.67%。