采出液沉积物微乳液清洗剂研究

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采出液沉积物是一种粘稠的棕黑色半固态物质,主要由原油、水、固体颗粒及高浓度的碳氢化合物组成,其中含有许多有害物质,不仅污染生态环境,而且对人体健康也构成很大威胁。目前,国际上有许多处理采出液沉积物的方法,但均存在一定的局限性。由于采出液沉积物中原油含量大,处理成本较高,因此在满足环保要求的前提下对采出液沉积物进行清洗,回收原油组分并进行资源化利用成为最有前景的方法之一。针对目前的清洗剂需要在高温条件下使用且无法达到高效除油的问题,本文在常温下将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)与烷基糖苷(APG)进行复配制备了中相微乳液,并对采出液沉积物进行清洗,采用响应面法优化微乳液配方及其清洗条件,最终实现了很好的清洗效果。对取自中国胜利油田的采出液沉积物的基本性质进行测定分析,为后续清洗工艺的优化及清洗机理的探索奠定理论基础。分别以AES和APG为表面活性剂,正丁醇为助表面活性剂,煤油为油相,蒸馏水为水相配制微乳液,根据体积分数绘制Winsor相图,并研究了各组分含量对微乳液相态的影响。当以AES为表面活性剂时,配制Winsor III型微乳液的各组分浓度范围为:正丁醇含量8.62%-12.72%,Na Cl含量1.93%-3.34%,表面活性剂含量大于0.98%;当以APG为表面活性剂时,配制Winsor III型微乳液的各组分浓度范围为:正丁醇含量4.11%-10.61%,Na Cl含量大于0.50%,表面活性剂含量大于0.51%。将AES与APG复配配制微乳液并对采出液沉积物进行清洗,通过单因素实验得到微乳液配方中各因素的取值范围为:正丁醇浓度范围为8.6%-10.6%,Na Cl浓度范围为1.9%-3.3%,AES/APG比为1:1-5:1。采用响应面法优化得到最佳微乳液配方:正丁醇含量9.89%、Na Cl含量2.24%、AES/APG比3.75,在此条件下实际除油率为97.28%。通过单因素清洗实验,得到清洗条件中各因素的取值范围:液固比为3:1-5:1,搅拌速率为100-200 r/min,搅拌时间为20-50 min。采用响应面法继续对清洗条件进行优化,得到最佳清洗条件为:液固比4.19:1,搅拌速率156.73 r/min,搅拌时间37.9 min,在此条件下实际除油率为98.79%,基本实现了高效除油。在最佳条件下对采出液沉积物进行多次清洗,得到微乳液的循环次数不宜超过3次。采用扫描电子显微镜及红外光谱分析对清洗后的采出液沉积物进行了表征和分析,进一步解释了微乳液的清洗机理,并且证实了微乳液对采出液沉积物确实具有良好的除油效果。
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