气相二氧化硅改性聚醚嵌段酰胺膜对油气分离的性能影响

为处理油气挥发污染，以聚醚砜为支撑层，聚醚嵌段酰胺为功能层，在功能层中添加气相二氧化硅进行共混改性，通过旋涂法制备气相二氧化硅颗粒含量不同的改性聚醚嵌段酰胺气体分离膜对油气进行处理。利用扫描电镜、全反射傅里叶红外光谱等对改性膜进行表征分析，测定改性膜气体通量，通过气相色谱分析其气体分离性能，并研究不同含量气相二氧化硅对膜性能的影响。结果显示：气相二氧化硅与聚醚嵌段酰胺属于物理共混，最大添加量为0.6%（质量分数），且对膜结构没有影响；气相二氧化硅添加量为0.6%时，疏水性明显增强，接触角为95.8°，气体通量相比原膜提高153%，气体综合分离系数为30.77，分离油气能力提高335%，且对正丁烷与异丁烷分离效果最为显著，分离能力分别提高193%和405%。研究结果表明，添加适量气相二氧化硅增强了聚醚嵌段酰胺膜的分离性能，添加量为0.6%时综合性能最佳。     

嵌段聚醚F127/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将嵌段聚醚F127与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了F127/EVAL共混膜,并将其用于油水乳液分离。通过FTIR、SEM、拉伸实验和水接触角测试等方法对膜的组成、结构形态、机械性能和亲水性进行了表征,并研究了F127添加量和油水乳液中油相质量浓度对共混膜油水乳液分离性能的影响。实验结果表明,添加F127对EVAL膜的结构没有明显影响,而共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当F127添加量(基于EVAL的质量分数)为20%时,F127/EVAL共混膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的2.55倍和1.67倍。在进行油水乳液分离时,F127添加量为20%的F127/EVAL共混膜的稳定通量为纯EVAL膜的1.66倍,反冲洗后共混膜的通量恢复率由纯EVAL膜的48.7%增至82.1%。F127/EVAL共混膜多次重复使用可保持油水乳液分离通量和较高的通量恢复率。随油水乳液中油相质量浓度的增加,F127/EVAL共混膜的稳定通量先下降后趋于稳定,而截留率持续增加,表明F127/EVAL共混膜适用于较高浓度下的油水乳液分离。     

渗透汽化分离醇-醚及醇-酯物系的研究进展

综述了分离醇-醚、醇-酯物系所使用的膜,主要包括纤维素类、壳聚糖类、聚乙烯醇类、芳香聚合物类膜和聚电解质-表面活性剂复合膜的渗透汽化性能。聚乙烯醇类膜的分离因子大而渗透通量小;聚电解质-表面活性剂复合膜的分离因子和渗透通量都基本复合工业应用的要求,但膜的稳定性较差。对比了交联、共混、小分子无机物填充和表面改性等多种膜制备和改性手段对膜的渗透汽化分离性能的影响,并分析了膜的物理化学结构特性与其渗透汽化分离性能的关系;半互穿网络结构可以增加聚合物膜的自由体积,而使渗透通量显著提高;小分子硅钨酸填充壳聚糖膜的分离因子和渗透通量均基本达到工业应用的要求。     

减压膜蒸馏淡化处理盐水的实验研究

以NaCl水溶液为实验体系,使用聚丙烯中空纤维膜研究减压膜蒸馏过程中的影响因素,考察了料液温度、冷侧真空度、料液流量以及料液浓度对膜的渗透通量和截留率的影响。结果表明,随着真空度及料液流量、温度的提高,膜的渗透通量有增加的趋势,当料液浓度在10 g/L以上时,膜的渗透通量有下降趋势;但馏出液的电导率不受各因素变化影响,通常在4μS·cm-1左右;膜的截留率达到99%以上。     

非化学计量掺杂Ce纳米SiO_2复合粒子聚砜复合膜处理油田含油污水技术研究

为了提高膜分离法处理油田回注水的分离效果,减小油质对膜的污染,对用非化学计量掺杂Ce纳米SiO2复合粒子聚砜(PSF)复合膜处理含油污水技术进行了研究。当掺杂Ce纳米SiO2复合粒子添加量为PSF质量的10%时,复合膜的水接触角为最小试验值41.7°;以此添加量制得的PSF复合膜的水通量最大,且随着操作时间的延续该复合膜的水通量下降得最慢;该复合膜对含油污水所含油分的截留率大于98%;经过6次洗涤后,该复合膜的水通量仍能恢复至初始值的85%左右;含油污水处理后可达到国家农田灌溉水质标准。     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜及牛血清蛋白废水处理研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,分别选用5种不同配比二甲基酰胺、甲烷、甲醇(A、B、C、D、E)为稀释剂,以PEG400、PEG600、PEG800为添加剂,采用热致相分离法制备了聚偏氟乙烯平板膜。测试了膜的孔隙率、水通量、牛蛋白截留率,研究了不同稀释剂、冷却温度、聚合物浓度、添加剂等对膜性能的影响。实验结果表明:选用A为稀释剂,PEG400为添加剂,当PVDF的含量为22%时,在凝固浴温度为40℃条件下冷却制备的膜水通量最大、对牛血清蛋白截留率测试结果表明:PVDF质量分数为22%,稀释剂为A,添加剂PEG400含量为5%,在40℃时,截留率为75.54%,截留效率比较高,可以大幅度提高废水处理的效果。     

大庆化工研究中心研发成功接枝苯乙烯改性膜及其制备方法

石油化工研究院大庆化工研究中心研发的接枝苯乙烯改性膜及其制备方法，对节能降耗具有重要意义。将该膜用于润滑油酮苯脱蜡滤液中的甲苯和丁酮溶剂分离回收，在-15℃时，截留率高达88％。     

反应型聚硅氧烷改性聚氨酯水分散体的合成及性能

采用N-[(1,1-二甲基-2-乙酰基)乙基]-β-二羟乙氨基丙酰胺(DDP)和双羟丙基封端聚硅氧烷(PDS)合成了反应型聚硅氧烷改性聚氨酯水分散体。测定了水分散体的黏度、表面张力、粒径、粒径分布及储存稳定性;观察了水分散体中粒子的聚集状态及胶膜断面的相分离形态;研究了水分散体成膜后胶膜的耐水和耐溶剂性能、凝胶含量、拉伸强度、断裂伸长率及热失重情况。实验结果表明,水分散体的黏度及表面张力随DDP含量的增加而增大,加入PDS后水分散体的黏度及表面张力减小;加入DDP和PDS均能提高胶膜的热稳定性;成膜时的交联反应及加入PDS显著提高了膜的耐水、耐溶剂性能和凝胶含量等性能,与聚氨酯水分散体相比,吸水率最大下降了45.83%,吸甲苯率最大下降了15.53%,凝胶质量分数最大增加了9.62%。     

改进氧化性共混PAN聚合物中空纤维膜的制备及其性能研究

以聚丙烯腈与抗氧化剂为膜材料,采用干—湿纺丝工艺制备耐氧化聚丙烯腈中空纤维膜,考察了次氯酸钠溶液对聚丙烯腈膜丝断裂伸长率、断裂应力、断裂拉伸强度的影响。结果表明,次氯酸钠溶液对聚丙烯腈膜丝的断裂伸长率、断裂应力、抗拉强度均有影响,在一定时间内,对膜丝纯水通量和截留率影响不大,所制备的膜对牛血清蛋白的截留率高达87. 02%,纯水通量高达435. 85 L/(m2h)。     

蒙皂石对聚偏氟乙烯超滤膜性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,适量无机层状材料蒙皂石(MMT)为添加剂.通过溶胶-凝胶相转化法制备了PVDF/MMT超滤膜。考察了MMT含量对膜孔隙率、孔径、水通量、油水乳化液截留率以及膜相图的影响。结果表明,当MMT质量分数为7%时,超滤膜的孔径减小,孔隙率达89%,水通量最大可达94.32 L/ (m~2·h),对油水乳化液中油的截留率达69%。相图分析表明MMT改变了双节点的位置,增加了膜的亲水性。并通过FT-IR,DSC和TG对PVDF/MMT超滤膜进行了表征。     

稠油采出水纳滤脱盐技术的适应性研究

为评价SAGD高盐高硬高硅稠油采出水中纳滤膜在深度处理中的适应性,通过研究操作压力、操作时间、回收率等工艺参数对纳滤膜的影响规律,制定了纳滤膜的软化除硅与脱盐对策,实现SAGD采出水淡化后应用于注汽锅炉。研究结果表明,NF90膜对高盐高硬高硅采出水具有良好的适应性。操作压力为0.6 MPa时,NF90膜对Na~+及Cl~-的截留率为85%,对Mg~(2+)和SO_4~(2-)具有100%的截留率,对Ca~(2+)的截留率在90%以上,对SiO_2的截留率达85%;回收率达80%,且保持了稳定的产水通量,系统出水水质达到油田注汽锅炉进水水质指标。     

十二烷基苯磺酸钠胶束在含Ni~(2+)水溶液中的超滤特性研究

采用截留相对分子质量40 k的超滤膜,研究了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及其胶束在含Ni2+水溶液中的超滤特性,讨论了对SDBS及Ni2+截留率和膜通量的影响因素。结果表明,SDBS胶束在水溶液中与Ni2+作用,可形成比纯SDBS胶束大得多的胶束或胶束聚集体;经过超滤膜过程处理,获得了镍离子浓度小于0.28mg/L,COD小于52的透过液,用于含镍废水处理,可达到国家废水排放标准或装置回用要求;Ni2+的回收率达98%以上,有利于浓缩液回收金属;在pH值为9.56时,可获得145.8 L/(m2.h)的通量。     

3D打印聚乳酸膜及其油-水分离性能

采用3D(3-Dimension)打印技术制备了具有规则孔道结构且孔径可控的多孔聚乳酸(PLA)膜,然后以聚乙烯醇(PVA)为表面改性剂,利用氢键交联作用制备了PVA/PLA复合膜。当PLA膜基底填充率为70%时制备的PVA/PLA-70%复合膜的水下油接触角为165.9°,具有超疏油特性。在使用微量水润湿油-水分离膜条件下,PVA/PLA-70%复合膜的油-水分离实验结果表明：PVA/PLA-70%复合膜的油-水分离效率大于99%、水通量高达73.12 L/(m²·s);油-水分离循环使用80次后,分离效率仍大于97%,且水通量稳定在56.10 L/(m²·s),PVA改性PLA膜具有良好的循环稳定性。利用3D打印技术为制备可生物降解的油-水分离膜提供了新的研究方法。     

PSF/PC相容性对合金膜结构和性能的影响

通过混合焓法预测并用相差显微镜表征了聚砜（PSF）／聚碳酸酯（PC）合金体系的相容性，表明二者为部分相容体系。合金膜中聚合物的组成影响PSF／PC间的相容性，进而影响合金膜的结构和性能。研究结果表明：随合金体系相容性下降，膜的平均孔径显著增加，水通量增大而相应的截留率下降；改变PSF／PC间的相容性是调节膜结构、提高膜性能的有效方法。     

改性纳米SiO2颗粒的研制及抗磨减摩性能评价

选用纳米SiO2颗粒作为发动机润滑油添加剂,筛选出适宜的溶剂为无水乙醇,最佳改性剂为通过采用不同的溶剂和改性剂,对纳米SiO2颗粒进行表面修饰,制备一系列改性纳米SiO2颗粒,对其进行SEM表征,考察其分散性能和摩擦学性能,筛选出适宜的溶剂及改性剂;并考察改性纳米SiO2颗粒作为润滑油添加剂的摩擦学性能,确定最佳的改性纳米SiO2颗粒添加量。结果表明：对纳米SiO2颗粒进行表面改性的适宜溶剂为无水乙醇,最佳改性剂为KH-550,采用先配制KH-550醇水溶液再加入到反应体系的工艺方式时改性效果更佳;改性纳米SiO2颗粒具有较好的抗磨减摩性能,添加量（w）为2%时抗磨减摩效果较好。     

可生物降解润滑油综述

对可生物降解润滑油的发展历程,生物降解机理,评价方法,可生物降解基础油和添加剂进行了详细地综述。植物油和合成酯是两类主要的可生物降解基础油。植物油的可生物降解率可以达到90%以上。合成酯依据结构不同,生物降解性能差异较大,有的易于生物降解,有的难以生物降解。对于某些难于生物降解的润滑油如矿物油,可以添加生物降解促进剂促进降解,提高生物降解率。目前,矿物润滑油仍然占据主导地位,但既能满足使用要求,又与环境相容的可生物降解润滑油将是发展的方向。     

纤维素非对称中空纤维超滤膜的制备与油水分离应用的研究

以N,N-二甲基乙酰胺为非溶剂添加剂制备了纤维素非对称中空纤维超滤膜,同时考察了外凝胶浴温度以及芯液种类对纤维素非对称中空纤维超滤膜结构和性能的影响,并制备了大尺寸膜组件进行油水分离实验。实验结果表明,非溶剂添加剂的加入提高了纤维素中空纤维超滤膜的渗透通量;且随外凝胶浴温度的升高,膜断面出现更多的指状孔结构,外皮层厚度逐渐减小,渗透通量增大,在外凝胶浴温度为65℃时达到29.3L/(m2.h1);采用二甲基亚砜为芯液,膜内侧皮层消失,外皮层变薄,得到含有大量贯通状孔的更明显的非对称结构;油水分离实验中,在不同油质量浓度的原料液条件下,膜组件对油的截留率均可达到98%以上;并对油质量浓度50mg/L的原料液进行了540h操作考察,渗透液含油量小于1mg/L。     

耐贮存改性酚醛树脂交联剂的合成及性能评价

目前国内油田剖面调整作业中常用的酚醛树脂交联剂贮存有效期短,无法满足长周期施工作业需求,为此,采用水杨酸类改性剂合成了改性酚醛树脂交联剂,并应用核磁共振氢谱表征了改性酚醛树脂的分子结构。通过室内试验考察了改性剂加量、催化剂加量及高温对改性酚醛树脂的贮存有效期及凝胶强度的影响,研究了交联剂加量、温度和矿化度对改性酚醛树脂交联体系成胶时间及凝胶强度的影响,评价了改性酚醛树脂交联体系的热稳定性能、封堵性能及提高采收率效果。试验结果表明,改性酚醛树脂分子上引入了具有空间位阻效应的酯基结构,其贮存有效期大幅延长,常温条件下贮存有效期达到234 d,45℃恒温条件下贮存有效期大于90 d;改性酚醛树脂交联体系在60~100℃及矿化度小于20 000 mg/L条件下可生成高强度凝胶;改性酚醛树脂交联体系180 d黏度保留率大于88%,封堵率大于98%,采收率可提高14.6百分点。研究表明,耐贮存改性酚醛树脂交联剂不仅具有良好的交联性能,还具有良好的耐贮存性能,满足长周期施工作业的需要,具有较好的应用前景。      

支化聚醚提高滤膜对含聚污水抗污染性能室内实验

当油田采用聚合物驱手段增产或采用压裂液进行页岩压裂时,返出的聚合物废水会对膜分离系统造成严重的污染,目前仍未找到行之有效的解决方案。采用相转化法制备聚醚砜(PES)超滤膜,研究一种支化嵌段聚醚(PePE)作为改性剂在含聚污水处理中对膜性能的影响。结果表明,聚醚的加量对膜的抗污染性能具有显著影响,在加量占聚醚砜质量10%时,抗污染性能最好;PePE的加入可以有效提高水处理通量和膜抗污染性能,与商品嵌段聚醚F127相比,其通量回复率从61.7%提高到88.9%,且对污染物的截留能力相当。用扫描电子显微镜、衰减全反射红外光谱和接触角等表征手段对膜进行了表征,结果表明,两种聚醚添加剂并未使膜表面分离皮层形貌和表面亲水性出现显著区别,与亲水性相比添加剂的结构对抗污染性能的影响更为显著。     

添加剂对聚偏氟乙烯平板膜结构与性能的影响

采用热致相分离法（TIPS）制备聚偏氟乙烯（PVDF）平板膜。通过向铸膜液中添加亲水性聚合物聚乙二醇400(PEG400),来改善PVDF膜的亲水性及抗污染性能,同时考察了PEG400的含量对膜结构与性能的影响。实验结果表明：当铸膜液中PEG400的含量为6wt%时,膜的动态接触角最小,为92.4°,并且经牛血清蛋白污染后的通量恢复率高达93%以上。由此可见,PEG400的加入在一定程度上提高了膜的亲水性及抗污染性能。