唐倩:负载型破乳剂载体颗粒吸油特性与机理论文

唐倩:负载型破乳剂载体颗粒吸油特性与机理论文

本文主要研究内容

作者唐倩(2019)在《负载型破乳剂载体颗粒吸油特性与机理》一文中研究指出:三元复合驱采出水含油乳化程度高、油滴粒径微细,性质稳定难分离。采用常规破乳剂破乳后,细粒级油滴难以聚并,存在二次乳化现象。三元复合驱采出水体系是破乳与乳化过程并存且可逆的体系,微细粒级油滴的破乳脱稳是提高油水分离效率的关键,需要开发针对三元复合驱采出水破乳的新型破乳剂。负载型聚醚聚季胺盐破乳剂是一种集破乳与吸附过程于一体的功能性破乳剂,通过破乳后对微细粒级油滴捕获吸附,可以克服常规破乳剂破乳后难以聚并的问题,有效地提高了三元复合驱采出水破乳效率。论文着重研究了负载型聚醚聚季胺盐破乳剂破乳后载体颗粒对微细粒级油滴吸附的行为与机理。(1)三元复合驱采出水模拟水样配制与吸附剂(负载型破乳剂)制备。依据大庆油田采油一厂三元复合驱采出水水质分析结果配制试验用三元复合驱采出水模拟水样,测试了模拟水样粘度为4.199 mPa·s,水样中油滴中值粒径d50为11.15μm。采用聚合接枝法制备了负载型聚醚聚季铵盐破乳剂(PPA@SiO2),通过SEM、BET、接触角测试、TG和FTIR等手段对合成产物和疏水改性的载体颗粒(MPS-SiO2)进行表征分析。聚醚聚季铵盐破乳剂质荷比范围为268412862,为大分子聚合物,通过FTIR谱图解析证明其成功负载到载体颗粒上,PPA@SiO2中聚醚聚季铵盐破乳剂所占质量分数为6%。MPS-SiO2和PPA@SiO2均具有较大的比表面积和良好的疏水亲油性,吸附等温线均属于Ⅳ型等温线。SiO2·nH2O中值粒径d50为21.4μm,MPS-SiO2中值粒径d50为115μm,PPA@SiO2中值粒径d50为132μm,由平均孔径可知属于介孔材料。载体颗粒呈类球形貌且分散性较好颗粒无黏连,具备了良好的吸油条件。(2)负载型破乳剂载体颗粒对油滴的吸附特性研究。考察驱油剂浓度(碱、表面活性剂和聚合物)对负载型破乳剂破乳后载体颗粒(DEM-SiO2)吸附性能的影响,溶液化学环境(温度、pH值与盐浓度)对负载型破乳剂破乳后载体颗粒(DEM-SiO2)吸附性能的影响。驱油剂中表面活性剂对DEM-SiO2与MPS-SiO2吸附性能影响最显著;随着吸附温度升高,DEM-SiO2与MPS-SiO2平衡吸附量下降,在20℃时平衡吸附量分别达到330 mg/g和312 mg/g。在pH为9-11时,DEM-SiO2平衡吸附量大于MPS-SiO2平衡吸附量,表明DEM-SiO2更适合于处理弱碱性三元复合驱采出水;盐浓度(NaCl)对MPS-SiO2平衡吸附量影响较小,而对DEM-SiO2平衡吸附量基本无影响;高倍率大纵深光学显微结果显示破乳后微细油滴和聚并的油滴吸附到DEM-SiO2表面,且存在多层吸附现象;在药剂投加量1.0 g/L,吸附温度20℃,吸附时间40 min条件下,比较了DEM-SiO2、MPS-SiO2与粉末活性炭对三元复合驱采出水模拟水样中油滴的平衡吸附量,DEM-SiO2的平衡吸附量达到390 mg/g,是粉末活性炭单位比表面积吸附量27倍。采用溶剂再生法回收携油的载体颗粒DEM-SiO2,FTIR和TG分析结果表明再生后的载体颗粒结构完整,热稳定性良好。(3)负载型破乳剂载体颗粒对油滴的吸附机理研究。研究了载体颗粒DEM-SiO2对油滴的吸附动力学热力学,并采用微量热仪测试了DEM-SiO2和MPS-SiO2对油滴的吸附热效应。载体颗粒DEM-SiO2吸油动力学实验表明,吸附过程符合准二级动力学方程,颗粒内扩散在载体颗粒吸油过程中具有一定作用,并非主要的速率控制步骤;在等温吸附实验中,Freundlich等温吸附模型更能合理地描述DEM-SiO2对油滴的吸附行为;热力学研究结果表明,该吸附过程ΔG<0且△H为负值,说明吸附过程是自发进行的放热过程,而△S为负值则表示吸附过程伴随着混乱度的降低。微量热仪测得的吸附热数值均为负值且数值较少,进一步从实测角度说明该吸附过程是放热过程,以物理吸附为主化学吸附为辅。相同吸附剂用量条件下,吸附温度升高,对以△H主导的DEM-SiO2吸油过程的吸附热数值逐渐增大,达到40℃后吸附热数值反而减小。在同一吸附温度下,负载型破乳剂破乳后载体颗粒DEM-SiO2含量增大,载体颗粒对油滴的吸附热效应增强。

Abstract

san yuan fu ge qu cai chu shui han you ru hua cheng du gao 、you di li jing wei xi ,xing zhi wen ding nan fen li 。cai yong chang gui po ru ji po ru hou ,xi li ji you di nan yi ju bing ,cun zai er ci ru hua xian xiang 。san yuan fu ge qu cai chu shui ti ji shi po ru yu ru hua guo cheng bing cun ju ke ni de ti ji ,wei xi li ji you di de po ru tuo wen shi di gao you shui fen li xiao lv de guan jian ,xu yao kai fa zhen dui san yuan fu ge qu cai chu shui po ru de xin xing po ru ji 。fu zai xing ju mi ju ji an yan po ru ji shi yi chong ji po ru yu xi fu guo cheng yu yi ti de gong neng xing po ru ji ,tong guo po ru hou dui wei xi li ji you di bu huo xi fu ,ke yi ke fu chang gui po ru ji po ru hou nan yi ju bing de wen ti ,you xiao de di gao le san yuan fu ge qu cai chu shui po ru xiao lv 。lun wen zhao chong yan jiu le fu zai xing ju mi ju ji an yan po ru ji po ru hou zai ti ke li dui wei xi li ji you di xi fu de hang wei yu ji li 。(1)san yuan fu ge qu cai chu shui mo ni shui yang pei zhi yu xi fu ji (fu zai xing po ru ji )zhi bei 。yi ju da qing you tian cai you yi an san yuan fu ge qu cai chu shui shui zhi fen xi jie guo pei zhi shi yan yong san yuan fu ge qu cai chu shui mo ni shui yang ,ce shi le mo ni shui yang nian du wei 4.199 mPa·s,shui yang zhong you di zhong zhi li jing d50wei 11.15μm。cai yong ju ge jie zhi fa zhi bei le fu zai xing ju mi ju ji an yan po ru ji (PPA@SiO2),tong guo SEM、BET、jie chu jiao ce shi 、TGhe FTIRdeng shou duan dui ge cheng chan wu he shu shui gai xing de zai ti ke li (MPS-SiO2)jin hang biao zheng fen xi 。ju mi ju ji an yan po ru ji zhi he bi fan wei wei 268412862,wei da fen zi ju ge wu ,tong guo FTIRpu tu jie xi zheng ming ji cheng gong fu zai dao zai ti ke li shang ,PPA@SiO2zhong ju mi ju ji an yan po ru ji suo zhan zhi liang fen shu wei 6%。MPS-SiO2he PPA@SiO2jun ju you jiao da de bi biao mian ji he liang hao de shu shui qin you xing ,xi fu deng wen xian jun shu yu Ⅳxing deng wen xian 。SiO2·nH2Ozhong zhi li jing d50wei 21.4μm,MPS-SiO2zhong zhi li jing d50wei 115μm,PPA@SiO2zhong zhi li jing d50wei 132μm,you ping jun kong jing ke zhi shu yu jie kong cai liao 。zai ti ke li cheng lei qiu xing mao ju fen san xing jiao hao ke li mo nian lian ,ju bei le liang hao de xi you tiao jian 。(2)fu zai xing po ru ji zai ti ke li dui you di de xi fu te xing yan jiu 。kao cha qu you ji nong du (jian 、biao mian huo xing ji he ju ge wu )dui fu zai xing po ru ji po ru hou zai ti ke li (DEM-SiO2)xi fu xing neng de ying xiang ,rong ye hua xue huan jing (wen du 、pHzhi yu yan nong du )dui fu zai xing po ru ji po ru hou zai ti ke li (DEM-SiO2)xi fu xing neng de ying xiang 。qu you ji zhong biao mian huo xing ji dui DEM-SiO2yu MPS-SiO2xi fu xing neng ying xiang zui xian zhe ;sui zhao xi fu wen du sheng gao ,DEM-SiO2yu MPS-SiO2ping heng xi fu liang xia jiang ,zai 20℃shi ping heng xi fu liang fen bie da dao 330 mg/ghe 312 mg/g。zai pHwei 9-11shi ,DEM-SiO2ping heng xi fu liang da yu MPS-SiO2ping heng xi fu liang ,biao ming DEM-SiO2geng kuo ge yu chu li ruo jian xing san yuan fu ge qu cai chu shui ;yan nong du (NaCl)dui MPS-SiO2ping heng xi fu liang ying xiang jiao xiao ,er dui DEM-SiO2ping heng xi fu liang ji ben mo ying xiang ;gao bei lv da zong shen guang xue xian wei jie guo xian shi po ru hou wei xi you di he ju bing de you di xi fu dao DEM-SiO2biao mian ,ju cun zai duo ceng xi fu xian xiang ;zai yao ji tou jia liang 1.0 g/L,xi fu wen du 20℃,xi fu shi jian 40 mintiao jian xia ,bi jiao le DEM-SiO2、MPS-SiO2yu fen mo huo xing tan dui san yuan fu ge qu cai chu shui mo ni shui yang zhong you di de ping heng xi fu liang ,DEM-SiO2de ping heng xi fu liang da dao 390 mg/g,shi fen mo huo xing tan chan wei bi biao mian ji xi fu liang 27bei 。cai yong rong ji zai sheng fa hui shou xie you de zai ti ke li DEM-SiO2,FTIRhe TGfen xi jie guo biao ming zai sheng hou de zai ti ke li jie gou wan zheng ,re wen ding xing liang hao 。(3)fu zai xing po ru ji zai ti ke li dui you di de xi fu ji li yan jiu 。yan jiu le zai ti ke li DEM-SiO2dui you di de xi fu dong li xue re li xue ,bing cai yong wei liang re yi ce shi le DEM-SiO2he MPS-SiO2dui you di de xi fu re xiao ying 。zai ti ke li DEM-SiO2xi you dong li xue shi yan biao ming ,xi fu guo cheng fu ge zhun er ji dong li xue fang cheng ,ke li nei kuo san zai zai ti ke li xi you guo cheng zhong ju you yi ding zuo yong ,bing fei zhu yao de su lv kong zhi bu zhou ;zai deng wen xi fu shi yan zhong ,Freundlichdeng wen xi fu mo xing geng neng ge li de miao shu DEM-SiO2dui you di de xi fu hang wei ;re li xue yan jiu jie guo biao ming ,gai xi fu guo cheng ΔG<0ju △Hwei fu zhi ,shui ming xi fu guo cheng shi zi fa jin hang de fang re guo cheng ,er △Swei fu zhi ze biao shi xi fu guo cheng ban sui zhao hun luan du de jiang di 。wei liang re yi ce de de xi fu re shu zhi jun wei fu zhi ju shu zhi jiao shao ,jin yi bu cong shi ce jiao du shui ming gai xi fu guo cheng shi fang re guo cheng ,yi wu li xi fu wei zhu hua xue xi fu wei fu 。xiang tong xi fu ji yong liang tiao jian xia ,xi fu wen du sheng gao ,dui yi △Hzhu dao de DEM-SiO2xi you guo cheng de xi fu re shu zhi zhu jian zeng da ,da dao 40℃hou xi fu re shu zhi fan er jian xiao 。zai tong yi xi fu wen du xia ,fu zai xing po ru ji po ru hou zai ti ke li DEM-SiO2han liang zeng da ,zai ti ke li dui you di de xi fu re xiao ying zeng jiang 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国矿业大学的唐倩,发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文,是一篇关于三元复合驱采出水论文,负载型破乳剂论文,载体颗粒论文,吸附论文,机理论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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