本文關(guān)鍵詞：超臨界二氧化碳處理油基鉆井固體廢棄物研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著頁巖油氣開采的快速發(fā)展,廢棄污染物也越來越多,而油基鉆井固體廢棄物是其主要污染物之一。油基鉆井固體廢棄物包含了鉆井液中各種添加劑和石油類物質(zhì)。污染物濃度高,性質(zhì)較為特殊,如果處理不當(dāng),會(huì)對環(huán)境造成污染�！秶椅ｋU(xiǎn)廢物目錄》已將其列入危險(xiǎn)廢物類(編號HW08)。《國家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》也明確提出必須對它進(jìn)行無害化處理。超臨界流體萃取技術(shù)是一種高效的、潔凈的分離技術(shù),其在產(chǎn)物分離和提取中占據(jù)了獨(dú)特的優(yōu)勢。本文以鉆井過程中產(chǎn)生的油基鉆井固體廢棄物為原料,對超臨界二氧化碳(C02)萃取油基鉆井固體廢棄物的規(guī)律和工藝進(jìn)行了深入研究和探討。首先采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)研究了超臨界CO2萃取的最佳工藝。重點(diǎn)考察了萃取壓力、萃取溫度、萃取時(shí)間對固體殘油率的影響,確定實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)最佳的工藝條件為：萃取壓力25 MPa,萃取溫度50℃、萃取時(shí)間100 min,此時(shí)的殘油率為0.748%。同時(shí)對萃余物進(jìn)行分析,并以市售0#柴油為參考。餾程分析結(jié)果顯示,萃取柴油和市售0#柴油的沸點(diǎn)范圍基本相同,曲線走勢大致相同,二者物性差別不大。紅外分析結(jié)果顯示,萃取柴油與市售0#柴油的成分結(jié)構(gòu)基本相同,說明超臨界CO2萃取工藝對油基鉆井固體廢棄物中的柴油損害性小,基本未改變柴油本身的物性。GC-MS分析結(jié)果顯示,萃取柴油中共鑒定出80個(gè)化合物,包括烷烴、烯烴、醇、醛以及不飽和脂肪酸等化學(xué)成分。其中,C10以上的化合物所占比例較高。本文還對締合模型用于關(guān)聯(lián)萃余物(柴油)在超臨界CO2中的溶解度進(jìn)行了研究,提出了一個(gè)六參數(shù)的修正Chrastil方程。該方程中,將Chrastil方程的常數(shù)k表示為密度和溫度的函數(shù)。分別用Chrastil方程和本文提出的方程對溶解度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián),其中本文提出的修正Chrastil方程的平均相對誤差為0.43%,擬合效果優(yōu)于Chrastil方程。論文的研究結(jié)果為萃取出的柴油的利用提供了一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為以后油基鉆井固體廢棄物以及固體廢物的處理提供了一條途徑。本文提出的關(guān)于超臨界CO2萃取油基鉆井固體廢棄物中柴油的溶解度方程,可沿用至其他的固體廢物—超臨界CO2體系中,并對萃取過程的放大具有重要的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：油基鉆井固體廢棄物 超臨界CO_2 萃取 溶解度 模型
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X741
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-21
• 1.1 油基鉆井固體廢棄物的處理方法概述7-10
• 1.1.1 熱蒸餾7-8
• 1.1.2 溶劑萃取法8
• 1.1.3 汽提法8
• 1.1.4 坑內(nèi)密封掩埋8
• 1.1.5 注入安全地層或環(huán)形空間8-9
• 1.1.6 生物修復(fù)法9
• 1.1.7 化學(xué)破乳法9
• 1.1.8 焚燒法9-10
• 1.1.9 超臨界流體萃取10
• 1.2 超臨界流體技術(shù)10-14
• 1.2.1 超臨界流體基本性質(zhì)10-11
• 1.2.2 超臨界流體的發(fā)展及現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 超臨界流體的選擇12-13
• 1.2.4 超臨界CO_2萃取技術(shù)的應(yīng)用13-14
• 1.3 超臨界流體萃取相平衡熱力學(xué)14-19
• 1.3.1 超臨界流體—固體體系相平衡熱力學(xué)14-18
• 1.3.2 超臨界流體—液體體系相平衡熱力學(xué)18-19
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)19-21
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)20-21
• 第2章 超臨界CO_2萃取工藝過程21-25
• 2.1 超臨界CO_2萃取工藝的選擇21-22
• 2.2 超臨界CO_2萃取裝置22-25
• 第3章 超臨界CO_2萃取油基鉆井固體廢棄物的規(guī)律研究25-30
• 3.1 油基鉆井固體廢棄物基本性質(zhì)25
• 3.2 原料及試劑25-26
• 3.3 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備26
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析26-29
• 3.4.1 萃取壓力對萃取效果的影響26-27
• 3.4.2 萃取溫度對萃取效果的影響27-28
• 3.4.3 萃取時(shí)間對萃取效果的影響28-29
• 3.5 小結(jié)29-30
• 第4章 超臨界CO_2萃取油基鉆井固體廢棄物的工藝研究30-44
• 4.1 原料及試劑30
• 4.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備30
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析30-36
• 4.3.1 交實(shí)驗(yàn)直觀分析31-32
• 4.3.2 正交實(shí)驗(yàn)效應(yīng)曲線圖32-34
• 4.3.3 正交實(shí)驗(yàn)的方差分析34
• 4.3.4 最佳工藝條件驗(yàn)證34-35
• 4.3.5 與索氏提取法對比35-36
• 4.4 萃取柴油性質(zhì)分析36-42
• 4.4.1 餾程分析36-38
• 4.4.2 傅里葉紅外光譜38-39
• 4.4.3 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用39-42
• 4.5 小結(jié)42-44
• 第5章 柴油在超臨界CO_2中的溶解度研究44-53
• 5.1 萃取柴油在超臨界CO_2中的溶解度44-47
• 5.2 關(guān)于CHRASTIL方程47-48
• 5.3 修正CHRASTIL方程關(guān)聯(lián)萃取柴油在超臨界CO_2中的溶解度48-51
• 5.4 小結(jié)51-53
• 第6章 結(jié)論與建議53-56
• 6.1 結(jié)論53-54
• 6.2 建議54-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-63
• 附錄63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果67

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本文編號：293399