基于神经网络与遗传算法的常压塔顶油气系统腐蚀预测

通过腐蚀检测系统对某公司常压蒸馏装置低温部位腐蚀情况进行了检测。将一段时间内检测到的塔顶污水的pH值、Cl-~浓度、Fe~(2+)浓度和硫化物含量作为输入数据,腐蚀速率作为输出数据,通过BP神经网络建立了腐蚀速率预测模型。预测数据与实际数据对比结果表明,预测误差较大。运用遗传算法对BP神经网络进行优化,优化后的模型能够较准确预测常压蒸馏装置低温部位腐蚀情况。     

杏北油田聚驱污水腐蚀原因分析

随着杏北油田聚驱开发的不断深入,聚驱污水腐蚀问题日益突出。通过对杏北油田聚驱污水水质的分析,确定了污水的pH值、离子含量、细菌含量、溶解氧含量、CO_2含量及聚合物含量,并对腐蚀原因进行了系统分析。分析结果表明:在溶解氧存在的条件下,Ca~(2+)、Mg~(2+)和Ba~(2+)离子生成沉积物后易诱发垢下腐蚀;杏北油田聚驱污水中氧质量浓度为1 mg/L左右、pH值为中性条件时,可发生吸氧腐蚀;污水中的聚合物为硫酸盐还原菌的生存提供了营养物质,是造成腐蚀的主要原因。     

乌尔禾油田采出水中SRB生长规律研究

以新疆油田乌尔禾稀油污水处理站回注水为研究对象,通过控制单因子变量法,分别研究了温度、pH值、矿化度、常见离子(包括Mg~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)、SO_4~(2-))浓度变化对SRB生长规律的影响。室内研究表明:油田回注水中SRB对温度、pH值的适应范围较广,30℃是SRB的最佳生长温度,温度超过70℃时,SRB基本不能存活,其最佳生长的pH值为8.0;在实验浓度范围内,Mg~(2+)、SO_4~(2-)浓度的增加对SRB的生长具有一定促进作用,较高浓度的Mg~(2+)、SO_4~(2-)对SRB的生长没有抑制作用;较高的矿化度在一定程度上能够抑制SRB的正常生长。     

注入水水质对聚合物黏度的影响及水质处理剂的筛选

胜利油田孤东和孤岛油区污水水质明显影响了配注聚合物体系的黏度,亟需研究不同水质因素对黏度的影响并寻求有效的水质处理剂。通过室内黏度和老化稳定性测试,研究了注入水中Fe~(2+)/Fe~(3+)、S~(2-)和氧含量等水质内部因素对聚合物体系黏度的影响,确定了保证聚合物溶液具有较高黏度的含量上限,并结合相应的要求优选了适合的除氧剂和除铁剂,在现场条件下验证其适应性。研究结果表明,Fe~(2+)/Fe~(3+)、S~(2-)和氧含量对聚合物体系黏度有显著的影响,要使现场配注的聚合物溶液具有较高的黏度,Fe~(2+)和Fe~(3+)含量最高应分别不超过0.5 mg/L和2mg/L,S~(2-)含量应控制在1 mg/L以内,溶解氧含量应控制在0.3 mg/L以下。Fe~(2+)/Fe~(3+)和S~(2-)的作用时间对聚合物溶液黏度没有明显的影响。硫脲和大港亚铁离子处理剂PP-I分别是与聚合物体系配伍性良好且应用效果最好的除氧剂和除铁剂,现场适应性较好。通过加入化学除氧剂和除铁剂能有效控制现场注入水中的氧含量和Fe~(2+)/Fe~(3+)含量在较低水平,使配制的聚合物溶液具有较高的黏度,适于在油田聚合物驱和化学驱使用现场污水配液时使用。图3表6参17     

一种降低污水腐蚀性的油田污水处理技术

胜利东辛油田广利污水站处理后回注油田污水腐蚀性很强。注水井管柱和地面管线腐蚀极为严重。多次检测结果表明腐蚀速率高达0．24～0．28mm／a。腐蚀是由氢的去极化反应和硫化物引起的。污水在沉降罐停留时间长达15h，但沉降后污水中悬浮固体、含油、总铁仍大大高于行业标准的要求。使用已申请专利的一种电化学处理设备，在不同运行参数下在现场对未加水处理剂的污水进行预氧化处理，然后在pH=7．0进行混凝沉降1h，在运行参数（氧化程度）适宜时，砂滤后水质（悬浮固体、含油、Fe^3＋、∑Fe和滤膜因数MF）完全达到要求。预氧化后的污水容易混凝沉降，所用混凝剂（HPAM、HPAM＋硫酸铁、HPAM＋硫酸铝）效果相仿。预氧化使污水腐蚀速率增大。提高混凝沉降pH值（6.5-8．0）使水质普遍变好，腐蚀速率下降，但污泥生成量增多，合理的pH值为7．0。这时腐蚀速率为0．052mm／a。预氧化/混凝处理后污水矿化组成变化很小，Ca^2＋、HCO3^-浓度和结垢趋势减小。表7参5。     

渤海SZ油田注聚管线腐蚀对注入体系性能的影响研究

渤海SZ油田聚合物驱注入体系性能受注聚管线腐蚀的影响较大,为此开展了注聚管线腐蚀产物Fe~(3+)/Fe~(2+)对注入体系黏度的影响研究,并提出应对措施。研究结果表明,渤海SZ油田注入水金属离子浓度高,对注入系统管线具有较强的腐蚀性。其中Fe~(3+)/Fe~(2+)对聚合物驱注入体系的性能产生不同程度的影响,亚铁离子在质量浓度超过1 mg/L时聚合物溶液黏损超过25%,影响聚合物驱开发效果。现场采用高镍铬油管、螯合剂提升管线耐腐蚀能力,去除或稳定腐蚀产生的亚铁离子、铁离子效果较好,建议进一步降低使用成本,优化药剂性能。     

油田污水曝气预处理技术实验研究

油田污水普遍含有还原性离子,在回注过程中还原性离子往往因氧化而产生絮体,导致注水水质不能满足油田注水要求。为解决上述问题,首次开展了曝气预处理实验研究。室内动态研究表明:在曝气比(空气与水体积比)为1.5条件下,Fe~(2+)和S~(2-)还原性离子质量浓度分别由11.6 mg/L和4.8 mg/L降低至0.8 mg/L和1.5 mg/L,油质量浓度由35.1 mg/L降低至9.1 mg/L,固体悬浮物质量浓度由31.4 mg/L降低至8.7 mg/L,具有显著改善水质的作用,通过合理控制曝气比可有效避免因曝气而导致腐蚀速率增加的问题。     

中原油田采油污水腐蚀因素研究

根据中原油田水质分析和腐蚀监测结果,应用灰关联分析方法对影响中原油田采油污水腐蚀的众多因素进行了分析。根据灰关联度的计算结果可知：影响中原油田采油污水腐蚀的主要因素为HCO3^-浓度、pH值、SRB、TGB和∑Fe含量,探讨了这些因素对腐蚀的影响规律。通过对中原油田采油污水处理前、后的水质与腐蚀性比较可知：提高采油污水的pH值,控制SRB及TGB含量,降低∑Fe浓度,对于降低腐蚀速率意义重大。灰关联分析结果与实际情况较为吻合。     

10#碳钢在NaHCO3-Na2SO4体系中的腐蚀规律研究

研究了在NaHCO3-Na2SO4体系中，温度、pH值、侵蚀性离子(Cl-，S2-，HCO3，NO3-，CO32-)以及缓蚀性离子(MoO42-，NO2-，Cr2O72-，Zn2+)对10号碳钢年腐蚀速率的影响。研究结果表明，在60℃和80℃条件下，HCO3-离子均存在着一个临界浓度（约0.1mol/L），当HCO3-离子浓度等于0.1mol/L时，腐蚀速率很小，几乎为零；当HCO3-离子浓度低于或高于此浓度时腐蚀速率都有所增大，但当浓度达到0.2mol/L时腐蚀速率有下降趋势,说明高浓度的HCO3-离子对碳钢具有一定的保护性。侵蚀性离子对碳钢腐蚀作用由小到大的顺序为Cl-＜NO3-＜S2-＜CO32-。 MoO42- ，NO2- ，Zn2+等缓蚀性离子，可以通过提高溶液的pH值，在碳钢表面生成保护膜等对碳钢起到保护作用；而Cr2O72-却能降低溶液的pH值，促进碳钢的腐蚀。     

大牛地气田硫酸盐结垢预测

大牛地气田对污水处理采用回注方法,污水中含有一定量的钡和硫酸根离子,而地层水中也含有很高的矿化度,主要离子为钾、钠、钙、镁、钡。因此回注污水与原地层水相混,会产生结垢现象,结垢类型主要为硫酸盐垢。应用饱和指数法对大牛地气田地层水硫酸盐结垢情况进行判断和预测,结果表明.大牛地气田污水回注过程中.污水中的硫酸根和地层水中的Ba~(2+)能形成BaSO_4垢。     

纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化降解含酚炼油废水

采用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化剂,并用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜等技术对其粒径和晶相进行表征。考察了Fe~(3+)掺杂量、乙醇加入量、水加入量、体系pH、陈化时间、锻烧温度等因素对该催化剂降解罗丹明B溶液的影响,得到了催化剂的最佳制备条件:钛酸四丁酯10 mL、Fe~(3+)掺杂量(质量分数,基于体系的总质量)为0.010%、乙醇50 mL、水5.0 mL、体系pH=1.5、陈化时间3 d、煅烧温度400℃。实验结果表明,以在最佳条件下制备的纳米Fe~(3+)/TiO_2和纯纳米TiO_2为光催化剂,在相同的操作条件下对含酚炼油废水进行光催化降解,纳米Fe~(3+)/TiO_2比纯纳米TiO_2具有更好的降解效果,挥发酚的降解率达到75%。     

Fe2+/UV催化臭氧法降解腈纶废水

 研究了Fe²⁺/UV催化臭氧对腈纶废水的降解特性,分析了[Fe²⁺]/[O₃]质量浓度比、气相臭氧质量浓度和光强各因素对Fe²⁺/UV催化臭氧降解性能的影响规律,讨论了Fe²⁺/UV催化臭氧工艺光催化反应动力学特征,并利用红外光谱分析法表征了废水中有机物基团的变化。结果表明,当[Fe²⁺]/[O₃]质量浓度比为3.2~3.8、气相臭氧质量浓度为20～30mg/L和光量子流密度为8.62×10-12 Einstein时,催化效果较好。Fe²⁺/UV催化臭氧工艺降解腈纶废水符合类一级动力学反应,初始COD值在320~400 mg/L范围内,一级反应速率常数为0.01518~0.01762 min-1。温度对动力学影响具有双重性,温度为25~30℃反应最快。经Fe²⁺/UV催化臭氧降解后,腈纶废水中有机基团被有效降解。     

驱油聚合物溶液粘度稳定性研究

对驱油聚合物溶液粘度稳定性的影响因素进行了研究,结果表明,溶解氧对其影响是长期而缓慢的过程,但由于注聚周期长,造成粘度损失较严重;Mg^2＋、Ca^2＋的存在使聚合物溶液粘度稳定性变差;在低浓度范围（Fe^3＋浓度小于10mg／L）内Fe^3＋的影响较小,而Fe^2＋使聚合物溶液粘度急剧降低,溶液长期稳定性变差。针对聚合物溶液粘度稳定性的影响因素及其影响程度,研制了稳粘剂WN系列,采用胜利油田采油污水对其粘度稳粘效果进行了评价,经稳粘剂WN处理的污水所配制的聚合物溶液粘度保留率达68．8％,具有良好的粘度稳定效果。     

Photo-Fenton和Photo-Fenton-like试剂对萘羟基化反应的影响

实验以H_2O_2,乙腈、Fe(NO_3)_3·9H_2O、FeSO_4·7H_2O,为试剂,以自制光催化反应器制备了萘酚。研究了Photo-Fenton和Photo-Fenton-like反应体系中萘的羟基化反应,考察了Fe~(2+)、Fe~(3+)浓度、H_2O_2浓度、反应时间等因素对两种反应体系的影响。对于Photo-Fenton反应体系中,在[Fe~(2+)]=1.5mmol/L、[H_2O_2]=0.8 mol/L条件下,萘的转化率达43%,1-萘酚的收率为2.8%。对于Photo-Fenton-like反应体系,在[Fe~(3+)]=4.5 mmol/L,[H_2O_2]=0.2 mol/L条件下,萘的转化率为17%,1-萘酚的收率达4.6%;同条件下[H_2O_2]提高至1.0 mol/L时,萘的转化率可达90%,但1-萘酚的收率却有所下降。     

超声强化铁碳微电解耦合H2O2降解硝基苯废水

采用超声强化铁碳微电解耦合双氧水法深度降解硝基苯废水。零价铁和活性炭的SEM-EDS结果表明,超声能够有效去除铁碳表面杂质,使其反应活性位点原位再生,解决铁碳易钝化、难连续可用的问题。然而,超声/铁碳微电解(US-ZVI/GAC)对硝基苯废水的矿化率低,利用铁碳微电解的副产物Fe2+与外加H2O2构成Fenton体系进而深度氧化降解废水。考察了铁剂量、铁碳比、废水初始pH值和H2O2剂量对硝基苯去除率的影响。实验结果表明,最优工艺条件为铁剂量15 g/L,铁碳比1:2,废水初始pH值为3和H2O2剂量为4 ml,在此条件下,300 mg/L的硝基苯废水处理80 min,硝基苯去除率和TOC去除率分别可达97.72%和73.42%。在US-ZVI/GAC体系中,硝基苯降解符合拟一级动力学,不同初始pH下分别给出了拟一级动力学常数。通过分析,硝基苯降解过程中代谢产物有苯胺、对亚胺醌、对苯醌、对硝基酚和小分子有机酸,并由此提出了可能的硝基苯降解途径。     

板式塔Fe/Cu体系沉淀/氧化脱除H_2S气体制硫磺研究

对板式塔内Fe/Cu体系沉淀/氧化脱除气体中硫化氢工艺进行了中试研究,考察了操作风量、液气比、起始pH值和硫化氢入口浓度对硫化氢脱除效率的影响及鼓风量、液柱高度对Fe3+氧化再生的影响;并进行了综合实验,结果表明,含120g/L Cu2+7、0g/L Fe2+及70g/L Fe3+的吸收体系即能对硫化氢体积分数为1000×10-6的硫化氢废气100%稳定脱硫,除消耗O2外,过程不消耗任何原料,不产生二次污染,体系无降解问题。     

树枝状荧光聚(胺-酯)与金属离子和有机染料的作用

以乙二胺(EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和苯甲酸(BZA)为原料,合成了树枝状荧光聚(胺-酯)(PAE-BzA).研究了Fe<'3+>、Cu<'2+>、Co<'2+>、Zn<'2+>对其荧光性能的影响.结果表明:溶液中的Fe<'2+>、cu<'2+>及Co<'2+>对PAE-BZA的荧光具有猝灭效应;溶...     

柴油加氢装置的低温湿硫化氢腐蚀与防护

针对中国石油天然气集团公司兰州石化公司柴油加氢装置分馏塔塔顶低温冷凝部位的腐蚀问题,重点讨论了H_2S-H_2O腐蚀环境的腐蚀介质来源、腐蚀过程和腐蚀形态,并提出了具体的防护措施。在稳定吸收塔分馏塔塔顶冷凝系统应用HFY-109加氢缓蚀剂后,大大降低了冷凝水中的Fe~(2 )浓度,取得了良好的缓蚀效果,并与以前使用的中和剂A进行了经济技术比较。     

超声波对循环水水质稳定的影响

研究了超声波对循环水系统腐蚀、结垢和微生物生长的影响。结果表明：超声波对碳钢的腐蚀速率没有明显影响。随着超声波处理时间的延长,溶液中残余的钙硬和总碱逐渐降低,而溶液的pH值略有增大;不同频率的超声波对溶液中析出的CaCO3晶体的形貌有一定影响;20kHz的超声波不能达到灭菌的效果。     

Fenton试剂氧化处理巯基乙酸异辛酯生产废水

巯基乙酸异辛酯生产废水是含有高浓度 Cl~-和 SO_4~(2-),而且是高 COD 的难处理有机废水。先通过蒸馏除去盐分,再用 Fenton 试剂氧化该废水馏出物,用正交法得到较佳的处理条件为:c(H_2O_2)=1.28 mol/L,c(Fe~(2+))=4 mmol/L,pH=4.0,作用时间9 h,COD_(Cr)去除率达87.0%。