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离子液体处理油田含油污水研究

关注热度:160   来源:新能源学术论文  作者:孙悠
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【摘要】:注水采油已经成为提高原油采收率的重要手段。目前,我国大部份油田已进入石油开发的中后期,采出液含水平均达85%以上,因此,油田开发过程中采出水量非常大。如何高效处理油田产出水,已经成为环境工作者和石油工作者亟待解决的问题。 鉴于离子液体的独特性能,在工业的各个领域都取得了较好的应用前景。因此,本文将离子液体引入油田污水处理应用中。首先合成了疏水离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF_6),研究了合成条件对产率的影响,并且对离子液体进行了表征。采用合成的疏水离子液体[BMIM]PF_6,对含油污水进行了处理,其最佳处理条件为:萃取比为5:1,pH值小于7,处理时间为15min。其出油率可达95.6%;其COD_Cr除去率达93.6%。同时对离子液体回收进行了实验,其回收率可达98%以上;利用回收的离子液体,对含油污水进行处理,除油率可达95.4%以上,说明离子液体可以循环使用;离子液体重复使用实验结果表明,当重复使用6次时,其除油效果也相当显著,除油率达94.6%。 用柴油模拟油田污水中的可溶有机物,研究离子液体处理含油污水机理。研究结果表明,疏水离子液体适合作为萃取油田污水中的可溶有机物,达到深度处理含油污水的目的。
【关键词】:油田污水 离子液体 萃取 分配系数
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X741
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 第1章 绪论9-22
  • 1.1 油田水的来源与特性9-12
  • 1.1.1 油田水的来源9-10
  • 1.1.2 油田含油污水的特点10-12
  • 1.2 水体中石油污染的危害12-13
  • 1.3 油田污水治理的意义13-14
  • 1.4 含油污水处理方法和技术14-15
  • 1.4.1 含油污水处理方法的分类14-15
  • 1.5 油田污水处理技术及工艺15-20
  • 1.5.1 工艺现状及存在问题15-17
  • 1.5.2 含油污水深度处理技术17-20
  • 1.6 主要研究内容及意义20-22
  • 第2章 离子液体及应用22-29
  • 2.1 离子液体简介及其分类22
  • 2.2 离子液体的物化性质22-24
  • 2.3 离子液体优于其它有机溶剂的特点24-25
  • 2.4 离子液体在石油工业中的应用25-29
  • 2.4.1 油品的改善25
  • 2.4.2 在石油开采中的应用25-26
  • 2.4.3 离子液体在萃取分离中的应用26-29
  • 第3章 疏水性离子液体的制备及表征29-39
  • 3.1 实验部分29
  • 3.1.1 实验试剂29
  • 3.2 离子液体[BMIM]BR 的合成29-35
  • 3.2.1 离子液体[BMIM] Br 合成的反应机理29-30
  • 3.2.2 溶剂种类对反应的影响30
  • 3.2.3 溶剂用量对反应的影响30-31
  • 3.2.4 时间对反应的影响31
  • 3.2.5 温度对反应的影响31-32
  • 3.2.6 配料比对反应的影响32-33
  • 3.2.7 正交实验33-35
  • 3.3 离子液体[BMIM]PF_6的制备35-37
  • 3.3.1 溶剂的选择35
  • 3.3.2 反应时间对产率的影响35-36
  • 3.3.3 反应温度对产率的影响36-37
  • 3.4 离子液体的表征37-39
  • 第4章 离子液体对含油污水处理实验39-49
  • 4.1 实验分析方法39-41
  • 4.1.1 含油量分析39-40
  • 4.1.2 COD 分析40-41
  • 4.2 离子液体去除污水中油含量的研究41-44
  • 4.2.1 实验方法41
  • 4.2.2 处理时间对含油量的影响41-42
  • 4.2.3 离子液体加量对含油量的影响42-43
  • 4.2.4 pH 对含油量的影响43-44
  • 4.3 离子液体对 COD_CR去除率实验研究44-46
  • 4.3.1 处理时间对 COD_Cr值的影响44-45
  • 4.3.2 离子液体加量对 COD_Cr值的影响45
  • 4.3.3 pH 对 COD_Cr值的影响45-46
  • 4.4 最佳操作条件下的萃取效果分析46-49
  • 第5章 离子液体处理含油污水机理研究49-53
  • 5.1 概述49
  • 5.2 离子液体对柴油的萃取实验49-51
  • 5.2.1 实验及分析方法49-50
  • 5.2.2 萃取次数对 COD_Cr的影响50
  • 5.2.3 pH 值对 COD_Cr的影响50-51
  • 5.3 离子液体处理含油污水机理分析51-53
  • 5.3.1 离子液体与其他有机溶剂萃取效果比较51
  • 5.3.2 pH 值对处理效果的影响51
  • 5.3.3 温度对处理效果的分析51-53
  • 结论53-54
  • 致谢54-55
  • 参考文献55-58


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关键词: 油田污水

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