有机胺萃取耦合CO2矿化过程中阴离子迁移规律研究

目的CO₂矿化技术利用金属离子将CO₂固化为碳酸盐是有效的碳减排路径,考查有机胺萃取耦合CO₂矿化过程中阴离子的迁移规律,为进一步设计矿化过程提供理论参考。 方法有机胺萃取耦合CO₂矿化法利用有机胺萃取氢离子(H⁺),并使阴离子迁移到有机相中,促进水相的钙、镁等金属离子进一步与碳酸根离子(CO2-₃)沉淀,测定镁基、钙基体系中CO₂矿化反应后阴离子的浓度和迁移率,并考查了时间、温度、相比(有机相与水相的体积比)对迁移率的影响。 结果镁基体系中,阴离子迁移率yI->yNO-₃>yBr->yCl->ySO2-₄;钙基体系中,阴离子迁移率yI->yNO-₃>yBr->yCl-。其中,钙基体系中阴离子迁移速率大于镁基体系,NO-₃的迁移速率大于Cl-。随着温度的升高,NO-₃和Cl-的迁移率下降。结论 阴离子与H⁺形成酸的酸度越强,阴离子迁移率越高。有机胺萃取酸之后,R₃N…H-O向R₃NH⁺…O-H 转变。低温和高相比有利于有机胺萃取耦合CO₂矿化反应中阴离子的迁移。      

吉木萨尔页岩油H2S成因分析

目的针对吉木萨尔页岩油生产过程中存在的H₂S问题,开展了H₂S成因分析。 方法对硫元素同位素和SRB种类、生物成因反应条件进行了分析。 结果实验表明,吉木萨尔页岩油H₂S为生物成因,产出液中SRB、SO2-₄含量与井口H₂S含量呈正相关, 通过16SrRNA技术鉴定出适宜30 ～40 ℃中温型的SRB 3种,适应60～100 ℃高温型的SRB 6种,在温度为35～100 ℃、矿化度为(0.2～8.0)×10⁴ mg/L、pH值为4～9范围内均可正常生长,满足生物成因的条件。SRB可依赖压裂液大量繁殖,促进了H₂S的形成。 结论针对生物成因,制定了以杀菌剂替代化学除硫剂的工艺,现场试验8井次,井口H₂S含量降至安全阈限值以下,同比除硫费用降低40.9%,为有效治理H₂S提供了依据。      

绥中36-1油田A油藏生物竞争排斥技术治理下H2S主控因素及机理研究

目的绥中36-1油田A油藏采用生物竞争排斥技术治理因注入海水引入硫酸盐还原菌(SRB)而产生的H₂S,以油藏为研究对象,进行了H₂S生长主控因素和机理研究。 方法选取油藏典型油井考查其停药期间不同油井的H₂S含量、硫化物含量、微生物含量,观察SRB生长曲线规律,对H₂S生长主控因素和机理进行研究。 结果生物竞争排斥法能够抑制SRB生长,单井H₂S质量浓度降至30 mg/m³以下。停药期间,油藏H₂S生长趋势符合Compertz模型,单井A1、A4、A17、A20、A22模型拟合度在0.8以上,方差的统计量较高,显著性为0.001~0.002。 结论H₂S不受油藏生产动态的控制,海水提供了丰富的SO2-₄营养源,绥中36-1油田A油藏H₂S生长的主控因素为油藏中的SO2-₄含量。该油藏已经形成了非常稳定的生态菌群,稳定的生态系统能自动消除外部引入的硫酸盐,从而系统地控制H₂S的生长。      

超稠油采出水电絮凝深度除硅影响因素分析

以铝板为阴阳极,采用电絮凝方法对超稠油采出水进行深度除硅研究。对电絮凝的影响因素进行了优选,得到最佳聚合氯化铝（PAC）用量、pH 值、电流密度及阴离子聚丙烯酰胺（PAM）用量。结果表明,单独电絮凝不能实现深度除硅。“电絮凝+PAC+PAM”对超稠油采出水除硅具有协同作用。当PAC加量为 200 mg/L、pH 值为8.0、电流密度为 10 mA/cm²、PAM加量为 50 mg/L 时,随着电絮凝时间的增加,SiO₂ 去除率增加,但增幅减小。当电絮凝时间为13 min时,电絮凝出水中的SiO₂ 含量为20 mg/L,SiO₂去除率为92%,实现深度除硅。     

驯化污泥及生物滤池法处理高含盐石化废水

 考察了纯氧曝气活性污泥和生物滤池深度处理石化高盐废水的工艺条件及处理效率。结果表明,在总溶固（TDS）为18000~35000 mg/L 的范围,通过驯化培养出的耐盐活性污泥能够适应短时间的盐浓度冲击,在纯氧曝气活性污泥工艺中,使废水的化学需氧量（COD）的平均降低率达到85%。进一步采用厌氧生物滤池（AF）和曝气生物滤池（BAF）工艺对生化出水进行深度处理,在共基质质量浓度12 mg/L,BAF 水力停留时间2.7 h、 水力负荷1.1 m³/(m²·h)条件下,当待处理废水的 COD 在58.1~114.1 mg/L、 NH₃-N 质量浓度在1.2~19.0 mg/L 范围时, 废水的 COD 平均降低率可达43.7%, NH₃-N 平均降低率达74.2%, 出水的 COD 和 NH₃-N 的质量浓度平均值分别为42.9和2.2 mg/L。     

MVC工艺在高盐稠油采出水资源化工程中的研究及应用

针对国内某稠油油田采出水处理后回注面临的问题,确定了替代清水回用注汽锅炉的资源化处理方案。通过分析采出水水质,明确了蒸发脱盐前需要除油、除悬浮物及除硅,并根据原油黏度及水质等确定了"除油+气浮+过滤"的预处理工艺。开展了除硅室内试验及现场连续试验,投加氧化镁、碳酸钠、混凝剂、絮凝剂等药剂混凝搅拌,室内停留1 h或现场停留2.5 h后,出水硅质量浓度平均在5 mg/L左右。通过脱盐除硬工艺对比,在预处理后选择了水平管降膜MVC蒸发装置,对其系统工艺、内部结构及布管等进行分析研究,使工艺水在低于70℃时达到沸点而产生蒸发;通过在某油田资源化工程上的实际应用,产水率达69.5%,产水含盐量≤2 mg/L,完全满足注汽水质要求。该工艺在油田采出水资源化处理领域具有广阔的应用前景。     

催化裂化烟气脱硫、脱氮吸附剂的初步研究

 在微型连续床式反应装置上,考察了催化裂化催化剂吸附烟气中 SO₂、NO_x的性能。当SO₂、NO_x的体积分数分别为1800和1900 μL/L、反应温度为220℃、微正压操作时,新鲜吸附剂90%的SO₂脱除率维持在140~200s,70%的NO_x脱除率维持在220~470s;吸附容量为11.4~16.2 mg/g。SO₂、NO_x与吸附剂以物理吸附和化学吸附方式相作用;吸附运转剂表面的S和N分别以SO^2-₄和 NO^-₃存在。     

延长油田长2储层采出水回注结垢研究

以延长油田长2储层采油厂的采出水为研究对象,采用Scalechem软件对采出水及其与地表水、地层水的配伍进行了结垢预测。结果表明,在地面管线中,ρ(BaSO_4垢)为176mg/L,ρ(CaCO_3垢)为540mg/L;在井筒水平段,ρ(BaSO_4垢)为168mg/L,ρ(CaCO_3垢)为526mg/L,不符合油田回注水要求。需进行絮凝复配工艺处理,ρ(PAC)为60mg/L,ρ(CPAM)为1.2mg/L,最佳加药间隔为30s,搅拌时间为5min,处理后采出水透光率为88.1%,配伍性较好。采用Scalechem软件进行结垢预测,BaSO_4结垢率降低超过75%,CaCO_3结垢率降低甚至达到99%,降低了采水负荷,符合油田回注水要求。     

CPS+SCOT组合工艺停产尾气SO2减排措施探讨

中石油遂宁天然气净化有限公司拥有国内大型天然气净化厂,硫磺回收和尾气处理采用CPS+SCOT组合工艺,硫回收率达99.8%,日常生产排放尾气中SO₂质量浓度低于300 mg/m³,远低于GB 16297-1996《大气污染物排放标准》中规定的960 mg/m³。为进一步减少检修停产过程中的SO₂排放量,对尾气管线进行优化改造。同时,在4列相同装置分列停产实例中,探索酸气除硫和燃料气除硫的最优方式,并对停产除硫过程中的问题进行总结探讨。结果表明:在酸气除硫阶段,最好选择除一级甩开一级的方式,既不影响后续尾气处理装置正常运行,又保证了每一级反应器中硫磺去除更彻底;在燃料气除硫阶段,为确保SO₂排放达标,在时间允许的情况下,最好选择逐级甩开的方式。      

液相高精度吸附脱除SO2新工艺在混合脱氢装置的工业应用

目的脱除作为混合脱氢装置原料的烷基化碳四(C₄)中的SO₂杂质,控制SO₂体积分数＜1×10-6。 方法采用液相高精度吸附脱硫工艺,通过吸附再生的方式实现其连续运行。当原料通过吸附脱除SO₂达到饱和后,流程上可通过氮气循环置换、升温汽提及空气再生的手段,重新恢复SO₂吸附剂的吸附能力,并再次投入生产使用,以确保装置的安全平稳长周期运行。 结果采用液相高精度吸附脱硫工艺可将烷基化C₄中SO₂体积分数从30×10-6~400×10-6脱除至1×10-6以下。 结论对吸附脱硫工艺的吸附剂、工艺流程进行优化调整,缩短了吸附剂的再生时间,保障了装置工业化连续运行。同时,液相高精度吸附脱硫工艺流程操作简便,能耗较低,安全风险较低。      

化学混凝复合超声波处理油气田含硫废水研究

根据油气田含硫废水来源、组成、危害、处理方法及处理过程中存在的问题,提出化学混凝、超声波复合处理工艺技术。通过试验研究,得到混凝处理优化工艺条件：HNJFZ混凝剂用量3500mg／L,FASG絮凝剂用量15mg／L,pH值为8～9,处理后上清液水色清,絮体沉降速度快,COD去除率83．7％,S^2-去除率84．1％;超声波深度处理优化工艺条件：超声波频率为110kHz,声强为20W／cm^2,作用时间50min,体系pH值为3～5,COD去除率为80．2％,S^2-去除率为94．7％,处理后水样COD值为268．7mg／L,S^2-=1．1mg／L。结果表明,采用复合工艺技术对于提高油气田含硫废水处理效果显著。     

含硫气田水达标外排处理技术新进展

气田水普遍具有污染物组分复杂、矿化度高等特征,如何对其进行妥善有效的处置,一直是油气田环境保护领域关注的焦点。为此,针对四川盆地某气藏采出气田水矿化度较高且含有较多硫化物等污染物的水质特征,以处理后达标外排为目的,通过实验室试验研究,分析了混凝—脱硫复合处理工艺、化学氧化除氨氮工艺以及低温多效蒸馏工艺处理该气田水的适应性和有效性。结果表明:(1)采用聚合硫酸铁(PFS)作为混凝剂,同时配合使用TS-1脱硫剂,硫化物及石油类的去除率超过90%;(2)采用CA-1作为氧化剂,氨氮去除率超过96%;(3)经低温三效蒸馏工艺处理,蒸馏水中氯化物浓度低于150 mg/L,CODcr浓度低于60 mg/L。结论认为:经全流程工艺处理后,该气田水中主要污染物指标可以达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准的要求,氯化物浓度满足GB 5084—2005《农田灌溉水质标准》的要求,使用上述组合工艺能够对含硫气田水进行高效处理。     

高级氧化法处理气田水中有机污染物的研究

气田水的产水量大,水质复杂,若直接排入水体,将造成环境污染。为此,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)剖析了气田水的有机物组成,并单独采用臭氧(O_3)氧化技术和紫外光(UV)/H_2O_2氧化技术对气田水进行了深度氧化处理,考察了各氧化工艺条件下的影响因子对气田水处理效果的影响,研究了O_3氧化后水中的有机物特点,最终提出了O_3+UV/H_2O_2氧化技术。结果表明:气田水中的有机物种类复杂,含有各种难降解的含氮、含硫杂环有机化合物;当O_3投加量为7.5 g/h、pH值为11、氧化时间为90 min时,气田水中的有机物矿化程度最高,约为20%;O_3氧化后的有机物表征显示大部分物质被氧化为易于生物降解的酸类、醇类、酯类等简单化合物;UV/H_2O_2氧化过程中H_2O_2投加量为6 720 mg/L、pH值为3、反应时间为90 min时,可将TOC值由87.27 mg/L降到10 mg/L以下;最后,将两种氧化工艺联合使用,当H_2O_2投加量为4 880 mg/L、pH值为3、反应时间为60 min时,可将TOC值由87.27 mg/L降到20 mg/L以下,适当增加时间,可降为10 mg/L左右。对比两种氧化工艺,O_3+UV/H_2O_2氧化技术不仅减少了H_2O_2投加量,同时也缩短了UV/H_2O_2氧化的反应时间。     

深度处理工艺在炼油污水水质提标改造中的应用

炼油污水厂中的中水回用浓水和反渗透浓水的无机盐类含量高、硬度高、可生化性差。将中水回用浓水和反渗透浓水与污水处理场出水混合处理,采用调节罐+高密度沉淀池+臭氧催化氧化池+改良多级曝气生物滤池+微砂加炭高效沉淀池的工艺流程,处理后出水能够达到DB 61/224-2018《陕西省黄河流域污水综合排放标准》中的指标A标准。运行数据显示,出水化学需氧量(COD)低于30 mg/L(质量浓度,下同),去除率高于62.5%;氨氮低于0.8 mg/L,去除率高于94.67%;总氮低于15 mg/L,去除率高于50%;悬浮物低于10 mg/L,去除率约85.71%;石油类低于1 mg/L,去除率高于80%;总磷未检出。深度处理效果较好,具有推广意义。     

元坝气田采出水电化学氧化法除氨氮工艺研究

针对元坝气田低温蒸馏站现有处理工艺环节多、产泥量大等问题,拟引入电化学氧化法对采出水进行预处理,以除氨氮和降低有机物含量。通过小试优化了电化学氧化反应中电流强度、电解时间。结果表明,采出水脱除硬度之后,当电解电流为1 200 A、反应时间为30 min时,氨氮去除率可达100%,同时有效降低废水有机物含量,此时吨水处理成本为7.56元。结合低温蒸馏站实际情况,中试采用“澄清软化+电解脱氨氮+反渗透+MVR蒸发”工艺,缩短处理流程,可有效降低药剂及污泥处置成本,为后续新建资源化站提供了理论和工艺设计支撑。      

高矿化度稠油采出水外排生物处理技术应用研究

为探索微生物水处理技术用于高矿化度稠油采出水外排处理的可行性,针对新疆油田某联合站稠油污水可生化性差的特点,开展了采出水外排微生物处理技术研究。在掌握稠油热采污水水质以及COD构成分析的前提下,相继开展了混凝/气浮、高级氧化等多种预处理技术的室内研究工作,进一步提高了外排采出水的可生化性。同时,采用驯化培养出具有良好降解性能且盐度适应范围广的高效优势菌种,最终确定了“混凝预处理+生化处理”的总体处理工艺思路。室内模拟实验和现场试验结果表明,联合站稠油热采污水通过“混凝沉淀+水解酸化+接触氧化”的工艺处理后,外排水中COD、BOD₅、石油类和挥发酚的平均去除率分别为85.19%、96.00%、81.82%和95.01%,可以有效地实现联合站稠油采出水达标外排至人工湿地。      

川西边远区块采气废水现场处理设备及工艺研究

针对川西边远区块采气废水处理难、采气废水污染指标高的问题,研制出了一套适用于现场的川西边远区块采气废水处理设备。该设备由11个单元构成,主要采用电凝聚气浮技术、斜管沉淀工艺、筛板塔吸收-O3/H2O2复合氧化工艺、过滤-臭氧复合处理工艺4种先进的工艺技术。通过现场对比试验,确定出该设备的最佳工作参数:电气浮电流3 500A左右、处理流量8m3/h、一级沉淀池出水pH值13左右、双氧水加量7g/min左右、臭氧加量96g/min左右。现场采气废水试验结果表明,川西边远区块采气废水现场处理设备在去除采气废水COD、石油类、悬浮物等方面具有较好的效果,其出水污染指标达到了GB 8978-1996《污水综合排放标准》的一级标准,从而为川西边远区块采气废水的现场达标处理提供了一套方便、实用的设备。     

Treatment of Phenol Wastewater Using High Gravity Electrochemical Reactor with Multi-concentric Cylindrical Electrodes

A novel high gravity electrochemical reactor with multi-concentric cylindrical electrodes was used in the electrochemical treatment of 5 000 mg/L phenol-containing wastewater at a petrochemical plant, which can operate continuously and process in a large scale. The results show that the high gravity technology used in electrochemical treatment of phenol-containing wastewater can shorten the electrolysis time, decrease the electrolysis voltage, and reduce the energy consumption. The COD removal efficiency was high in the high-gravity field, and reached up to about 48%, which was about 2 times the value achieved in the normal gravity field at a processing capacity of 6 L, a high gravity factor of 80, a voltage of 12 V, an electrolysis time of 40 min, and a wastewater flowrate of 80 L/h.     

碱液脱硫在天然气净化厂的应用北大核心CSCD

目的针对天然气净化厂硫磺回收尾气处理装置的运行特点及现有工艺的优缺点,提出一种能够适应中小规模、工况变化大的尾气处理工艺。方法采用碱液脱硫工艺应用于天然气净化厂硫磺回收尾气处理,采取了尾气NaOH碱洗“洗涤塔+脱硫塔”双塔组合脱硫、优化焚烧炉结构、提升硫酸钠产品指标等措施。结果碱液脱硫后,排放尾气中SO_(2)质量浓度为10~268 mg/m^(3),满足GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业污染物排放标准》的要求,且副产物硫酸钠满足合格品要求直接外销。结论碱洗脱硫可满足天然气净化厂尾气处理装置技术、经济性的要求,同时取得了巨大的环保效益,可为同类装置提供技术参考。     

元坝气田污泥来源分析及减量化对策

元坝气田气井产水特征日趋明显,深入分析污水来源,做好污泥减量化对策研究对高效开发气田至关重要。以元坝气田含硫污水与批处理残液两种介质为研究对象,针对污水处理过程中脱硫率低,以及压滤污泥含水率高等难题,通过优化药剂选型、反应条件、反应时间及药剂配比,并优选污泥压滤设备和合理配置污泥比例。实验结果表明,元坝气田污泥主要分为含硫污水处理后产生的普通污泥与批处理残液处理后的含油污泥两大类,含硫污水采用汽提法初步脱硫,双氧水+氯化锌深度脱硫,普通污泥经板框式压滤机压滤后含水率可达到50%以下,批处理残液在碱性环境中采用复合破乳剂EEA能够完全实验破乳,且“含油污泥”与“普通污泥”以体积比低于1∶2的配比经板框压滤机压滤后含水率保持为50%~55%。该研究可为元坝气田污水处理及污泥减量化研究提供实验论证及现场指导。