頁巖氣屬于非常規(guī)油氣,在勘探和開發(fā)的鉆井過程中,需大量使用鉆井性能最好的油基泥漿,由此產(chǎn)生了油基鉆屑。這是一種包含多種有機(jī)物和重金屬的復(fù)合污染物,己被列入2016版《國家危險(xiǎn)廢物名錄》（HW08）,傳統(tǒng)處理技術(shù)己難以滿足目前日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求。在分析重慶頁巖氣油基鉆屑的特點(diǎn)及井場(chǎng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,本文提出了超臨界水氧化法處理油基鉆屑。借助于該技術(shù)優(yōu)異的有機(jī)物降解性和無機(jī)鹽不溶性,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解和重金屬的穩(wěn)定,同時(shí)可開發(fā)出撬裝式設(shè)備,實(shí)現(xiàn)在井場(chǎng)的就地?zé)o害化處理。本文以垂直鉆井的柴油基鉆屑（A）和水平鉆井的白油基鉆屑（B）為處理對(duì)象,開展了從反應(yīng)過程到裝備開發(fā)的研究,以期為油基鉆屑及類似有機(jī)廢棄物的無害化處理探索一條新途徑,為推進(jìn)超臨界水氧化技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用提供參考。本文的主要內(nèi)容如下:（1）采用自主設(shè)計(jì)的間歇式反應(yīng)釜,研究了油基鉆屑（A）的超臨界水氧化反應(yīng)過程,詳細(xì)考察了預(yù)熱、過氧量、溫度、停留時(shí)間的影響。間歇式反應(yīng)釜需長(zhǎng)達(dá)約40分鐘的預(yù)熱時(shí)間,該過程會(huì)將油基鉆屑中的有機(jī)物分散到氣相、水相、油相和固相當(dāng)中,但在低于475℃時(shí),不會(huì)導(dǎo)致明顯的副反應(yīng)。過氧量、反應(yīng)溫度和停留時(shí)間均會(huì)顯... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院)重慶市

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２井場(chǎng)待運(yùn)走的袖基鉆屑（左）和散落在處理廠尚未處理的油基鉆屑（右）??

１．２．２油基鉆屑的組成及環(huán)境危害??油基鉆屑是由固體顆粒、有機(jī)物和少量水組成的，具有濃重油氣味的半固態(tài)復(fù)合污??染物，其如圖１．２所示。??表１．１酣典型頁巖氣油基鉆屏的特征信息??Ｔａｂｌｅ?１．１?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ?ｏｆ?ｔｗｏ?ｔｙｐｉｃａｌ?ＯＢＤＣ?ｆｒｏｍ?ｓｈａｌｅ?ｇａｓ?ｗｅｌＬ??敫值??ｍｔｍｃ????Ａ?Ｂ??基本信息??井型?垂直井?水平井??泥衆(zhòng)基質(zhì)?柴油?白油??基本性質(zhì)??比重（ｇ／ｃｍ３）?１．７４±０．０３?２．２９±０．０１??ｐＨ?值（Ｌ／Ｓ＝１０）?９．２９±０．６９?８．３２±０．５９??電導(dǎo)率（ｍＳ／ｃｍ，?Ｌ／Ｓ＝１０）?１．１２８±〇．１３１?０．２４６±０．０２７??化學(xué)需氧量，ＣＯＤ?Ｏｌ〇４ｍｇ／Ｌ）?６５．５±２．０?５５．９±２．３??低位發(fā)熱量（Ｊ／ｇ）?１０９００±７６?５３２９±５１??原樣總有機(jī)碳，ＴＯＣｏｂｄｃ?（ｍｇ／ｇ）?２００±６?９６±４??ＣＨ２Ｃ１２索氏提取后殘潼總有機(jī)碳，ＴＯＣ＾?（ｍｇ／ｇ）?６１±２?２０±１??基本組成（ｗｔ．％）??水分?１．０１±０．１２?４．５２±０．２３??含油率（油類有機(jī)物，ＣＨ２Ｃ１２可萃取部分）?２０．６４±０．２６?１３．１８±０．２１??其他有機(jī)物（５５０。０?５．５７±０．３５?０．９６±０．０８??灰分（５５０＂Ｃ）?７２．８８±０．５７?８１．３４±１．５９??元素組成（ｗｔ?％）??Ｃ?２１．６４±０．５２?１０．１４±０．１２??Ｈ?２．５５±０．０２?１．

解大多數(shù)的有機(jī)物，致使水在該情況下不適宜作為反應(yīng)介質(zhì)。但隨著溫度的增加，水的??極性逐步減弱，當(dāng)超過臨界點(diǎn)（Ｔｅ＝３７３．９４６°Ｃ、Ｐｃ＝２２．０６４ＭＰａ）時(shí)，水將達(dá)到超臨界態(tài)，??該狀態(tài)下的水即為超臨界水（Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｗａｔｅｒ，?ＳＣＷ），如圖１．４所示。??ａ??


本文編號(hào)：2994455