化学分散剂作用下不同原油分散效果的影响因素研究

应用化学分散剂是溢油处置常用的方法之一,其中分散剂对原油分散效果是人们重要的关注点。本文以6个渤海原油为研究对象,探讨了化学分散剂作用下不同原油分散效果的影响因素,针对不同粘度的原油表现出的"不同寻常"分散效果进行了探究。沥青质与胶质含量是影响原油分散效果和粘度的重要因素之一。当实验温度低于原油析蜡点时,随着析蜡量增多,原油分散效果变差。对于粘度高、密度大的原油,分散后产生油滴粒径大,短时间内不易上浮,所以短时间内检测的(30 s、10 min)乳化率高。实验结果有助于指导溢油处置中分散剂的正确使用和了解溢油在水环境中的行为及影响。     

环境因子对４种溢油分散剂乳化性能的影响

文章以４种溢油分散剂为研究对象,以１０ｍｉｎ乳化率为观察指标,在实验室条件下依据国家标准,评价了４ 种溢油分散剂的乳化性能,以及温度、盐度、剂油比等环境因素对乳化稳定性能的影响。结果表明,温度显著影响４种溢油分散剂的稳定性能;盐度对４种溢油分散剂稳定性能的影响较小;不同比例的溢油分散剂加入对溢油分散剂稳定性能的影响变化较大。与溢油事故现场相关的实验研究还需要进一步开展。     

海洋溢油的地质成因分析——以渤海蓬莱19-3油田为例

在海洋石油勘探、开发、炼制及运储过程中,由于自然因素、意外事故或操作失误,造成原油或油品从油藏、作业现场或储器里外泄,溢油流向海滩或海面,同时由于油质成分的不同,形成薄厚不等的一片油膜,这一现象称为海洋溢油。1事件背景2011年6月4日,国家海洋局北海分局接到康菲石油中国有限公司报告,渤海蓬莱19-3     

微波散射实验识别原油及乳化原油

海上原油泄漏在其风化迁移过程中会形成不同浓度的乳化物,严重威胁海洋生态环境。合成孔径雷达(SAR)因其不受雨、云影响,可昼夜监测的优势,在海上溢油监测过程中发挥着主力军的作用,但是它在原油乳化识别方面还存在着不足。本文利用C波段全极化散射计观测原油的自然乳化过程,并利用人工制备的不同含水率的乳化油品模拟原油乳化进程观测油膜后向散射系数(N_(RCS))的变化。实验结果表明乳化原油M_(RCS)高于未乳化原油,且油膜乳化程度越高相应的N_(RCS)越大。通过油水散射差值(Δσ~0)与阻尼比(D_R)发现能够识别乳化与未乳化原油,反映油膜乳化程度的变化,且在VV极化下效果最佳。     

溢油分散剂的乳化效果及油滴粒径分布影响因素的研究

以GM-2型溢油分散剂和微普紧急泄漏处理液为研究对象,探究不同条件下其处理120#燃料油的乳化效果及对油滴粒径分布的影响。结果表明,提高温度、分散剂与燃料油配比(DOR)以及加强波浪作用均可显著提高溢油分散剂的乳化效果,油滴粒径更小,分布更集中,且液面下较浅处的乳化液浓度较大。GM-2型分散剂乳化效果优于微普分散剂。当温度为25℃,DOR为30%,推波频率为1次/s时,GM乳化效果达到最佳,油滴平均粒径为5.62?m。     

渤海冰期溢油特性变化规律研究

当溢油事件发生在有冰覆盖海域时,海面油膜的各项特性的变化规律将发生显著变化。针对这一问题,采用室内试验的方法对渤海可能发生的冰期溢油事件进行了模拟,重点针对溢油在有冰覆盖海面上的特性变化进行了详细观测,并依据观测数据对相关变化规律进行了探讨。试验中分别对轻质原油和重质原油试样进行了测试,并针对渤海常年遇冰条件进行了模拟。试验内容包括:油膜厚度、油膜蒸发率以及乳化黏度在不同冰块覆盖率下随时间的变化情况。试验测试结果表明,溢油的各项风化进程均将受到海冰的影响。     

联合调查组召开溢油现场座谈会

8月21日,蓬莱19-3油田溢油事故联合调查组组长、国家海洋局局长刘赐贵率交通运输部、环境保护部、农业部相关部门的领导和专家,环渤海三省一市海洋与渔业部门有关领导赴青岛调查了解蓬莱19-3油田溢油事故处置情况。8月22日,刘赐贵局长一行乘坐中国海监15船到蓬     

溢油分散剂及分散原油对海洋生物的毒性效应研究进展

随着海上石油的开发,溢油事故不断发生,对海洋环境造成严重危害。喷洒溢油分散剂(oil spill dispersants)是处理溢油事故的常用方法之一,但是分散剂的使用会造成对海洋生态的二次污染。因此,本文基于对国内外研究现状的总结,阐述了分散剂及分散原油对海洋藻类、浮游动物、底栖动物、鱼类等海洋生物的毒性效应研究。以期为以后溢油事故中分散剂使用的风险分析提供科学依据。     

分散剂对原油影响的主成分分析

以2种原油和3种溢油分散剂的混合物为对象,借助SPSS统计分析软件,采用主成分分析法研究基于诊断比值的原油分类,旨在判别分散剂对原油的影响。KOM值近似等于0.6、Bartlett球形度检验对应概率P值为0,表明原始数据适合做主成分分析;前两个主成分F1和F2的特征值均大于1,累积贡献率为81.433%,多变量可降至2维。根据F1和F2表达式得到主成分分类图可知:两种原油中加入不同分散剂后还可在图中大致区分,富肯-2号分散剂对两种原油几乎没有影响,GM-2分散剂对渤海原油分类程度有一定影响,但对华北原油却有较大影响;海鸥4号分散剂对两种原油分类程度都有影响。结果表明:主成分分析法可用于添加分散剂的溢油分类辨别,研究发现一些分散剂对原油影响较小,而某些分散剂对原油有复杂的影响。因此,溢油指纹鉴定需考虑分散剂的影响。     

化学消油剂对原油乳化及微生物降解的影响

化学消油剂的使用已成为国内外海洋溢油事故应急处理的重要措施之一。本文分别从光明化学消油剂GM-8的用量、油水比及环境pH等方面,对正十四烷及原油乳化效果进行分析。结果表明, GM-8对正十四烷及原油的乳化效果较好,当化学消油剂的用量为原油的5%时,正十四烷及原油的乳化指数较高。在消油剂与原油用量比为一定值时,原油的乳化效果与海水的量几乎没有关系。环境pH对GM-8乳化原油的影响不大,乳化后的原油可以在海洋环境中稳定7 d以上。GM-8对原油的微生物降解有一定的增强作用。N/P、环境的pH以及微生物的接种量等均对乳化原油的生物降解有较大的影响。当微生物的接种量由培养基的1%增加到10%时,乳化原油的微生物降解率增加了一倍以上,达到91.6%。     

海上溢油分散剂的界面性质与分散作用

本文从界面热力学理论方面证明了海上溢油分散剂主要是通过降低溢油与海水之间的界面张力（ＩＦＴ），减少分散过程所需要的自由能以使溢油的分散易于实现。实验中测定了含有不同种类溢油分散剂的原油与模拟海水之间的界面张力（旋转滴法）、界面粘度（ＩＦＶ，深槽法）及分散效果（回旋振荡法），表明对于本研究工作中使用的体系，较好的分散效果必须使ＩＦＴ降低到１０~（－１）ｍＮ·ｍ~（－１）以下，而界面粘度对分散效果的影响不甚显著。     

浅海原油净化过程的模拟实验──分散油的挥发降解过程

于1989年3－7月在青岛海洋大学进行“河口”原油和“东营”原油实验室模拟实验，以了解海上溢油进入海水中的分散（溶解和乳化）油的挥发降解过程。结果表明，分散油的蒸发速率除与原油本身性质有关外，还与环境温度、水体盐度和水面风速有关。水体中油含量随时间变化可表示为：，温度、盐度和风速增大时，均有助于分散油的挥发，其中风速变化对Kv的影响最大，而盐度变化的影响最小。     

渤海原油的蒸发风化对油指纹的影响

选取渤海3个不同区块不同平台的原油样品,进行室内蒸发风化模拟实验.采用气相色谱法和气相色谱一质谱联用法,分析了在不同风化程度(最大风化、最大风化的1/3、最大风化的2/3)下正构烷烃、生物标志化合物以及用于溢油鉴别的诊断比值在风化过程中的变化特征,探讨了渤海不同原油的蒸发变化过程,对渤海溢油鉴定具有重要的借鉴作用.     

徐圩港区邻近海域溢油模拟分析

利用MIKE21水动力模型对徐圩港区附近海域进行潮流数值模拟,并利用实测资料对模型计算的潮位、流速及流向进行验证。验证结果显示:数模结果与实测值吻合较好。该潮流数学模型可以反映研究海域水动力特性,并作为溢油模块的水动力基础数据。基于欧拉-拉格朗日"油粒子"理论考虑油膜运动过程中扩散、蒸发、乳化等过程,建立了徐圩港区邻近海域二维溢油扩散模型,模拟不同潮时情况下发生溢油,考虑不同风况(夏季常风向、冬季常风向和最不利风向),分析不同情况下的溢油油膜漂移路径、漂移路程及扫海面积。结果表明:72 h内油膜最大扫海面积及漂移路程均出现在落潮期最不利风时溢油,分别为28.2 km2和25.8 km。在夏季常风和最不利风的落潮期发生溢油,油膜会经过口门飘向西北侧海域,对该区域生态环境会造成一定影响。     

海洋溢油油膜厚度影响因素理论模型的构建

溢油扩展过程中油膜厚度的准确获得是进行溢油量估算和损失评估中需要解决的关键科学问题,通过揭示溢油扩展中油膜厚度的理论变化特征来获得油膜厚度随溢油性质和海洋环境条件变化的定量关系,构建海洋溢油油膜厚度影响因素理论模型,对溢油量估算至关重要。依据Lehr提出的油膜椭圆扩展模型构建了油膜厚度随溢油性质和海洋环境条件变化的定量关系,剖析了溢油扩展过程中油膜厚度的变化特征。油膜厚度在溢油发生后最初2小时内会迅速减小,此后衰减速度逐渐减小直至趋于稳定。对于原油来说,通常在6～7h内会达到最小油膜厚度,扩展终止。溢油密度对油膜厚度的影响表现为密度大的溢油初始厚度大,达到平衡的时间也较长;风速对于油膜扩展的影响巨大,风速越大越有利于油膜的扩展,油膜厚度越小;温度也通过影响溢油油膜密度来影响油膜厚度的变化,一定范围内,高温促进油膜的扩展,加快油膜厚度的变化速度。除溢油密度、风速和温度外,溢油方式、海流、潮汐和溢油时间等因素也会影响油膜厚度的变化。     

溢油模型与SSD曲线法评估渤海溢油事件的海洋生态风险

海上溢油事故不仅会造成大面积的海水污染,还会对海洋生态系统造成严重破坏。为此,采用有效的方法评估溢油事件引起的生态风险,对防灾减灾工作具有重要意义。本文以发生于2011年6月的渤海蓬莱19-3溢油事故为例,使用两种溢油模型(GNOME轨迹模型与ADIOS风化模型)模拟了事故初期油膜的运动轨迹与风化过程。基于模拟结果,利用CAFE模型(Chemical Aquatic Fate and Effect)拟合了相应的物种敏感度分布(species sensitivity distribution,SSD)曲线,首次结合三种模型工具对渤海进行了生态风险评估研究。结果显示,随着原油的持续泄漏,其主要有毒物质(苯系物)浓度达到了1 300μg/L,超过了1%危害浓度值(Hazard Concentration 1%,HC1)。结果表明,在事故初期所产生的生态风险不可忽视,并且风险(多个物种的潜在影响分数)会在96 h内以每日约1%的趋势增长。本文结合溢油运动轨迹和SSD曲线,绘制出了事故期间的生态风险时空分布图。经过定量化的评估,首次发现事故的整体生态风险随时间呈近似二次函数增长,同溢油轨迹一样,向西北方向扩散,越靠近溢油源的海域生态风险概率越高。     

化学消油剂乳化效果影响因素研究

化学消油剂在溢油事故处理中起到重要的作用,而其使用效果受到多方面因素的影响。本文分别从原油、消油剂的不同配比(DOR)与环境因素(海水温度、盐度)方面,对4种消油剂(A,B,C,D)的乳化效果进行分析。结果表明,B类消油剂的乳化性能最好;为达到30s乳化率>60%、10min乳化率>20%的消油剂乳化标准,B类消油剂25℃时最佳DOR范围在0.30～0.35之间,20℃时DOR为0.45,15℃时DOR为0.5以上。消油剂的乳化效果受温度影响较大,而受盐度影响较小。本文为消油剂在海洋溢油中的合理使用,提供理论依据和技术支持。     

中国近海沿岸海洋溢油事故研究

为保护我国海洋生态环境以及更好地开展海洋溢油污染防控工作,文章调查并整理1974—2018年我国近海沿岸发生的50 t及以上海洋溢油事故资料,并从溢油次数、溢油总量、年际变化、区位分布、发生原因、油品类型以及同期相关经济数据等方面进行综合性分析。研究结果表明:对海洋溢油事故资料的综合性分析可为新时期海洋溢油污染防控工作提供重要依据;研究期内有效统计海洋溢油事故共117次,溢油总量达到186 105 t;溢油事故数量整体呈现下降趋势,连续大规模溢油出现在1996—2005年;山东溢油事故的发生次数最多,广东溢油事故的溢油总量最大,福建和环渤海水域受灾点较多;船舶碰撞是溢油事故发生的主要原因,而非船舶性原因的海洋溢油过程更加难以控制,造成的社会经济损失巨大;柴油、燃油和原油为主要溢油油品,新时期海洋溢油油品向多元化转变。     

短期风化对混合溢油组成的影响

对两种原油进行混合配比实验,将混合后油样置于人工气候箱进行风化模拟实验,采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)检测风化样品中的生物标志化合物,短期风化作用对混合溢油的油指纹、生物标志化合物诊断指标等的影响。结果表明,混合溢油的正构烷烃总质量变化与单一原油油品的变化规律相近,即前期风化较快,质量减损较多,而后期风化趋缓,不同混合比例的溢油表现差异不明显。常用于短期风化的诊断比值对各混合油样的风化具有指示意义,但难以定性鉴别油品是否发生混合。重复性限法检验只能判定短期风化过程前后的油样为同一油源,而难以反映油样是否为混合油源的特征,各诊断比值的RSD%值较大可能是混合溢油的一个表现。     

2011年6月-8月渤海湾溢油事故长期后报数值模拟

三维业务化溢油应急预报系统不仅能提供逐时的海洋环境信息预报和溢油漂移扩散,还能对溢油事件进行后报数值模拟。2011年6月4日在渤海湾蓬莱19-3B采油平台发生溢油事件,同月17日19-3C平台也发生溢油事件。此次溢油事故造成了数千平方公里海水受污染。本文采用国家海洋环境预报中心自主研发的溢油模型对蓬莱19-3溢油事件进行长期后报数值模拟,在风流海洋环境场的驱动下,模拟了2016年6月到2016年8月,两个平台溢油的漂移扩散情况、影响范围,靠岸时间和影响岸段等。风场采用基于WRF模型模拟得到的再分析风场,并用实测风对再分析风场进行订正,流场采用基于POM模式在再分析风场驱动下得到的海流。后报结果显示,溢油主要向西北方向漂移,并最终靠岸,其扫过的海域也主要在平台的西北方向,这与观测结果一致,验证了后报的可靠性。