离子液体处理油田含油污水研究

【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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