自制聚硅氯化铝在钻井污水中的应用

基于钻井污水含铁量高的特点,在室温、常压下以硅酸钠、硅酸乙酯和三氯化铝为原料制备了聚硅氯化铝(PASC),并将其与筛选出的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)复合使用,通过分析其对铁离子去除率的影响,确定了最佳的操作条件:温度30℃,pH=7.0,PASC加量为50.0mg/L,APAM加量为10.0 mg/L,搅拌速度60 r/min,搅拌15 min,静置40 min。此条件下污水的铁离子去除率可达96.03%。实验表明,复合絮凝剂PASC和APAM是处理钻井污水的理想絮凝剂,采用PASC处理钻井污水的絮凝效果明显好于聚合氯化铝(PAC)。     

混凝气浮—臭氧活性炭—双膜法回用处理化工外排污水

采用混凝气浮—臭氧活性炭—双膜(超滤-反渗透)工艺处理化工外排污水,在4 m3/h的中试装置上进行了工艺条件的优化试验。结果表明,在回流比(溶气水占处理水的体积分数)为30%,絮凝剂聚合氯化铝(PAC)、助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)、臭氧投加量(处理水中的质量浓度)分别为75,1.75,32 mg/L的优化条件下,中试装置在线稳定运行84 h,外排污水COD值由50~80 mg/L降至小于10 mg/L,去除率高于70%; 悬浮物(SS)质量浓度由10~50 mg/L降至小于0.1 mg/L,去除率达99%; 电导率由3 200~3 600μS/cm降至小于20μS/cm,去除率大于94%,出水水质优于循环冷却水补充水的水质要求。     

电脱盐污水的预处理方法

以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,当电脱盐污水pH值为7.8～8.4,固体悬浮物、石油类物质和化学需氧量(COD_(Cr))质量浓度依次为150～2 400,90～1 000,800～4 300 mg/L时,分别采用混凝沉淀工艺和混凝沉淀-催化氧化组合工艺对其进行预处理。结果表明:采用前者,在PAC体积浓度为5 mL/L,反应温度为50℃,沉淀时间为60 min的最佳条件下,处理后污水COD_(Cr)和石油类物质质量浓度分别为441,51.1 mg/L,满足HJ 2045—2014要求;采用组合工艺,在上述条件下,对混凝后电脱盐污水进行催化氧化处理,当双氧水体积浓度为3 mL/L,硫酸亚铁质量浓度为0.9 g/L时,处理后的电脱盐污水上述各值分别降至122,14.1 mg/L。     

改性淀粉-纳米SiO_2脱色絮凝剂

采用自由基水溶液聚合法,以硝酸铈铵为引发剂,在m(纳米SiO_2)∶m[γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷]为2.5∶1.0,n(丙烯酰胺)∶n(二甲基二烯丙基氯化铵)∶n[二甲基十六烷基(2-甲基丙烯酰氨基丙基)溴化铵]为84.5∶15.0∶0.5的条件下,可制备生物降解的改性淀粉-纳米SiO_2脱色絮凝剂(PASDD-SiO_2),并将其用于对印染污水活性艳红(X-3 B)的处理。结果表明:在反应温度为40℃,pH值为6,PASDD-SiO_2质量浓度为110 mg/L的最佳条件下,X-3 B去除率高达87.1%,絮凝效果显著。     

粉末活性炭-活性污泥法工艺处理电脱盐污水影响因素分析

采用粉末活性炭(PAC)-活性污泥法工艺处理电脱盐污水,考察了PAC种类及投加量对处理效果的影响。结果表明:200目,碘值为900 mg/g的PAC对混合液化学需氧量(COD)的去除效果最好; 随着PAC投加量的增大,混合液COD的去除率呈先上升后略有下降的趋势,污泥指数(SVI)则持续降低,说明该工艺具有明显的抗污泥膨胀性能; 混合液中PAC与悬浮固体质量比以2∶1为宜,此时COD去除率为92%,比传统活性污泥法提高15个百分点。     

电-类Fenton法处理石化反渗透浓水

以光谱纯石墨电极为阴阳极,自制的负载型Fe OOH催化剂为三维扩展阴极和固体催化剂,构建了电-类Fenton催化氧化体系,并对石化污水反渗透浓水进行了处理。结果表明,采用2段加入过氧化氢且每段用量为1.0 m L的方式,在反渗透浓水化学需氧量（COD）质量浓度为235 mg/L,反应器槽电压为4 V,催化剂填充体积分数为40%,反应时间为2.5 h的条件下,COD去除率达到82.1%,出水COD质量浓度为42 mg/L,达到辽宁省DB 21/1627—2008排放标准。     

阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂的制备及应用

采用前加碱法制备阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂(APAM)。最佳工艺条件为：ρ(乙二酸四乙酸)=0．1mg/ L,反应温度24～26℃,ρ(引发剂)=22～24 mg/L,w(丙烯酰胺)=24%～28%,ρ(异丙醇)=35μg/L,pH= 10,在该条件下可得到粘均相对分子质量达2．1×10~7的APAM。将APAM用于处理化工污水,当ρ(APAM)=4mg/L时,污水的浊度去除率为95．04%,COD_(Cr)去除率为86．32%。     

凹凸棒-聚氯化铝复合絮凝剂的制备及应用

在HCl改性凹凸棒存在下采用慢速滴碱法合成聚氯化铝（PAC）,制备出了新型凹凸棒-PAC复合絮凝剂APAC。单因素实验结果表明,制备APAC的最佳工艺条件为：AlCl3浓度为0．6mol／L,m（铝）／m（凹凸棒）为2,反应温度为80℃,反直时间为3h,盐基度为80％,凹凸棒改性时HCl的浓度为6mol／L。生活污水处理结果表明,最佳操作条件为：APAC溶液（质量浓度为1g／L）用量[m（APAC溶液）／V（生活污水）]为16mg／L,原水的pH值为8。在最佳处理条件下,生活污水浊度下降率大于99％,CODcr下降率大于80％,残余铝质量浓度为0．134mg／L,形成的絮凝体大而密实且沉降性好。     

炼油厂碱性污水生物催化氧化预处理工艺研究

在对炼油厂碱性污水水质分析的基础上,提出采用生物催化氧化工艺对碱性污水进行预处理。试验结果表明,在水力停留时间为4 h,曝气量(标准状态)为8 m3／h的条件下,碱性污水的硫化物去除率可达90％以上,出水中的硫化物平均值为15．2 mg/L,CODCR、酚和油的去除率分别为47．5％,44．1％,50．8％,其中CODCR体积负荷为3．85 kg／(m3·d),是传统生化处理的10倍, 达到了污水预处理的目的。     

PAMDX有机絮凝剂用于辽河油田污水处理实验

有机絮凝剂是油田污水处理常用的化学处理药剂之一。针对辽河油田污水实际特征,制备聚丙烯酸共聚物有机絮凝剂(PAMDX)并进行絮凝性能实验。实验结果表明:在LH—A12区块同一条件下,PAM、PAC等絮凝剂使用剂量在80~120 mg/L时才会有较好的絮凝效果,但是透光率依然较差。而PAMDX的使用剂量仅仅为7 mg/L左右就可以达到最佳的絮凝性能。PAMDX污水处理絮凝性能效果好,控制好絮凝条件的情况下,COD去除率、污油去除率都可以达到90%以上,透光率最高可以达到70%,污水处理效果十分明显。     

铝酸钙催化重油裂解-气化工艺

分别以FCC催化剂、石英砂、碱性铝酸钙为接触剂,在流化床反应器上对胜利减压渣油进行裂解-气化实验,考察接触剂的性能,优化裂解工艺条件.另外,在800℃下,将铝酸钙上的沉积焦炭与水蒸气、氧气反应转化为合成气,考察焦炭气化转化率及气化产物组成.结果表明:与FCC催化剂和石英砂相比,碱性铝酸钙能抑制结焦,提高液相产物收率;当...     

活性硅酸嫁接单金属离子絮凝剂的制备

采用正交试验法对活性硅酸及活性硅酸嫁接单金属离子絮凝剂的制备条件进行了优化,并考察了系列单金属离子絮凝剂对炼油污水的除浊效果。结果表明：制备活性硅酸最佳试验条件为：反应时间4 h,硅酸钠质量分数8%,无机酸质量分数30%,搅拌叶采用五爪形。制备单金属离子絮凝剂最佳试验条件为：反应时间8 h,反应温度25℃,铝盐溶液质量分数5%,硅铝质量比2∶1。与聚合氯化铝、阴、阳离子聚丙烯酰胺常规絮凝剂相比,系列单金属离子絮凝剂对炼油污水具有很好的除浊效果,浊度去除率最高为96.44%,化学需氧量去除率最高为52.0%。     

轻汽油芳构化工艺条件优化

以催化裂化轻汽油为原料,采用大连理工大学开发的SHY-DL催化剂在200 mL多功能固定床试验装置上进行了芳构化反应工艺条件的优化及长周期稳定运行试验。结果表明:随着反应温度升高,烯烃转化率,干气和液化石油气(LPG)收率,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数均增加,C_(≥5)液体收率下降;随着反应压力增大,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数和C_(≥5)液体收率减小;随着质量空速提高,烯烃转化率和C_5～205℃馏分中芳烃质量分数降低,而C_(≥5)液体收率则增加;在反应温度为380℃,反应压力为1.6 MPa,质量空速为3.0 h~(-1)的最佳工艺条件下,运行1 500 h后,C_(≥5)液体收率大于50%,C_5～205℃馏分中芳烃质量分数高于40%。     

铝酸钙固体碱催化重油裂解联合气化再生性能

采用固相法合成不同n(CaO)/n(Al2O3)的铝酸钙固体碱催化剂,采用N2吸附技术、FT IR、XRD及Hammett指示剂法对其进行了表征。采用双管反应器进行铝酸钙固体碱催化剂催化减压渣油裂解反应和待生剂气化再生,考察了铝酸钙的n(CaO)/n(Al2O3)对其催化减压渣油裂解性能的影响,同时也考察了不同n(CaO)/n(Al2O3)的铝酸钙催化剂待生剂气化性能的差异。结果表明,不同n(CaO)/n(Al2O3) 铝酸钙具有相同的碱强度和不同的总碱量,较低的比表面积和孔容积。n(CaO)/n(Al2O3)=17的铝酸钙固体碱催化剂的催化裂解性能较优,总烯烃和焦炭产率分别达到170%和35%,裂解液主要由汽油和柴油组成。不同n(CaO)/n(Al2O3)的铝酸钙催化剂待生剂的气化性能差异不大。气化所得合成气以H2和CO2为主,体积分数达87%,CH4体积分数少于02%,且H2体积分数达到550%~584%,H2/CO体积比较高。因此,铝酸钙适宜用作同时催化重油裂解和气化制氢的催化剂。     

一种吸附型酸化缓速剂的制备及性能研究

针对酸化作业中存在的酸岩反应速度快、残酸返排困难、二次伤害大等问题,以丙烯基聚氧乙烯醚（APEE）、酯类单体（EX）、丙烯酰胺（AM）为原料,通过乳液聚合成功制备出一种吸附型酸化缓速剂。通过单因素优化法,确定了最佳合成条件为:m(AM)∶m(APEE)∶m(EX)＝10.66∶1.05∶0.17,单体质量分数加量15%,引发剂质量分数加量0.25%,反应温度50 ℃ ,反应时间6.0 h采用红外光谱对缓速剂分子进行了结构表征,并研究了缓速剂加量、温度和钙盐含量对缓速剂延缓酸岩反应性能的影响。 结果表明,缓速剂质量分数加量为0.8%时,酸岩反应时间可延长至120 min;在70 ℃下,缓速剂依然具有良好的缓速性能;缓速剂配制而成的缓速酸具有优良的抗钙盐性能。 通过SEM成功观察到缓速剂吸附在岩石表面,有效延缓了氢离子与碳酸钙表面的接触,从而降低了酸岩反应速率。      

强酸性正离子树脂催化合成1,6-己二醇二丙烯酸酯

以1,6-己二醇、丙烯酸为原料,强酸性正离子树脂D 072为催化剂,环己烷为带水剂,对苯二酚为阻聚剂,通过酯化反应合成了1,6-己二醇二丙烯酸酯。结果表明,最佳酯化反应条件为:丙烯酸/1,6-己二醇(摩尔比)2.2,催化剂用量(占原料总质量,质量分数)2.5%,阻聚剂用量(占丙烯酸用量,质量分数)0.6%,带水剂用量(占原料总质量,质量分数)为70%,时间4 h,温度80~110℃。在此条件下产物收率可达93.88%。     

纳米SiO_2负载12-钨磷酸催化双环戊二烯环氧化

采用浸渍法制备了具有Keggin结构的纳米SiO2负载12-钨磷酸(H3PW12O40/SiO2)催化剂,利用傅里叶变换红外光谱、微孔测量仪对H3PW12O40/SiO2催化剂的结构进行了表征。以H3PW12O40/SiO2为催化剂、H2O2为氧源,催化双环戊二烯环氧化,制备了二氧化双环戊二烯。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、溶剂及H2O2溶液的含量对环氧化反应的影响。确定了适宜的环氧化反应条件:三氯甲烷溶剂15mL,0.05mol双环戊二烯,0.75gH3PW12O40/SiO2(H3PW12O40质量分数30%)催化剂,质量分数为30%的H2O2溶液12.5mL,反应温度65℃,反应时间16h。在此条件下,双环戊二烯的转化率为99.85%,二氧化双环戊二烯的选择性为99.86%,H2O2利用率为99.18%。合成的产物经色谱-质谱分析为目标产物二氧化双环戊二烯。     

裂解C_9常压芳构化的研究

以裂解C_9为原料、改性ZSM-5分子筛为催化剂,在40mL固定床催化反应装置上进行了裂解C_9芳构化的探索实验,实验结果表明,反应温度在450～500℃内,苯、甲苯、二甲苯(三者简称为BTX)的含量迅速增加、茚和茚满的总含量快速下降。在200mL固定床催化反应装置上进行了芳构化放大实验,实验结果发现,在改性的ZSM-5分子筛用量115.3g、常压、反应温度500℃、WHSV=0.30h~(-1)的条件下,得到了无色透明的可作芳烃原料的液相产物,液相产物中BTX的质量分数大于71%、茚和茚满的总质量分数小于2%,液体收率的平均值为75%。改性ZSM-5分子筛催化剂可重复使用。     

高炉矿渣改性铝酸盐水泥材料腐蚀机理与性能

随着油气资源的勘探与开发力度加大，固井作业面临越来越复杂的工况，如高温、高压、酸性环境等，对固井水泥环提出了更高的要求，固井常用硅酸盐水泥由于自身矿物组分及水化产物原因，易被酸性环境腐蚀，进而引起固井水泥环封隔失效等问题。而高炉矿渣改性铝酸盐水泥基材料具有较好的耐高温性、耐久性和抗酸腐蚀性，还具有成本低、使用范围广的特点。模拟海上高温高压酸性气田开发实际工况，研究了高炉矿渣改性铝酸盐水泥的耐腐蚀性能，通过对腐蚀前后水泥石的物相组成和微观形貌的表征揭示了高炉矿渣改性水泥石的增强及防腐蚀机理。结果表明，掺入40%高炉矿渣可改善铝酸盐水泥后期强度衰退并提高防腐能力；微观分析表明，铝酸盐水泥主要物相CA会直接生成C₃AH₆，避免了C₂AH₈、CAH₁₀和高炉矿渣反应生成结构疏松并且强度较低的C₂ASH₈。由于该水化产物的大量生成，使得水泥石结构更为致密，减少了酸性介质腐蚀通道，使得高炉矿渣改性铝酸盐水泥石的力学性能以及防腐蚀能力大大提升。      

改性碱式氯化铝处理天然气钻井废水

以改善常用絮凝剂对四川石油局某井场天然气钻井废水中COD的去除效果为目的 ,研究了在碱式氯化铝中引入SO2 -4 改进其絮凝性能的工艺条件。结果表明 ,改性过程中 ,Al3 + SO2 -4 和OH- Al3 +的最佳摩尔比分别是 10～ 15∶1和 (0 .5 0～ 0 .70 )∶1,适宜的改性时间和改性温度分别是 2h和 40℃。改性产品与市售聚合氯化铝相比 ,可在较少的投加量时达到较高的COD去除率