黄志明:纳米破乳剂的制备及其在原油乳液中的破乳性能研究论文

黄志明:纳米破乳剂的制备及其在原油乳液中的破乳性能研究论文

本文主要研究内容

作者黄志明(2019)在《纳米破乳剂的制备及其在原油乳液中的破乳性能研究》一文中研究指出:目前,石油仍然是最重要的能源之一。大多数原油以稳定的W/O、O/W乳状液开采出来,其中的沥青质、胶质等天然活性物质吸附在油水界面上,形成稳定的界面保护膜,阻碍液滴的聚结。原油乳状液的油水分离是石油工业面临的严峻挑战之一,化学破乳即向原油乳状液中加入破乳剂是目前油田最常采用的破乳方法,纳米材料因其具有独特的物理与化学性质在石油工业领域受到广泛的关注,因此开发新型纳米破乳剂具有非常重要的意义。本文基于纳米材料独特的性质,制备了三种针对原油乳液的纳米破乳剂,研究了它们的破乳性能并探讨了其破乳机理。主要内容如下:以丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(MA)和丙烯酸正丁酯(BA)为主要共聚单体,采用微悬浮法制备了一种丙烯酸酯类P(AA-BA-MA)纳米破乳剂。通过FT-IR、1H-NMR、激光粒度仪等对P(AA-BA-MA)的结构进行了表征。采用瓶试法探讨了P(AA-BA-MA)纳米破乳剂对O/W原油乳液的破乳性能。研究结果表明:P(AA-BA-MA)的平均粒径为83.81 nm,能有效降低甲苯溶液的表面张力;当AA:MA:BA=3:1:6,破乳剂浓度为100 ppm以上时,对原油乳液具有良好的破乳性能,能快速高效的实现油水分离,破乳效率可达到85.91%以上,且水相清澈,油水界面整齐。采用混酸氧化法对碳纳米管(CNTs)进行修饰,再利用硅烷偶联剂将正硅酸乙酯(TEOS)原位水解产生的SiO2接枝到氧化碳纳米管上,制备了一种纳米复合破乳剂CNTs/SiO2。通过FT-IR、UV、XRD、FT-SEM对CNTs/SiO2结构进行了表征,采用瓶试法和光学显微镜分别研究了其对W/O原油乳液的破乳性能和破乳机理。研究结果表明:CNTs/SiO2的三相接触角(θ)约为92.8°,CNTs/SiO2具有良好的界面活性,能快速扩散到油-水界面处;CNTs/SiO2在界面的聚集和分布为界面保护膜的破坏提供了可能,可以快速地对W/O乳液破乳。当破乳剂浓度和时间分别为500 ppm和30 min时,破乳效率可达87.40%,水相清澈。利用乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)溶液为前驱体,采用水热法将Fe3O4纳米粒子接枝到氧化碳纳米管表面上,制备了一种磁性碳纳米管破乳剂(CNTs@Fe3O4)。通过FT-IR、XRD、FT-SEM、TEM、VSM对CNTs@Fe3O4结构进行了表征,采用瓶试法研究了CNTs@Fe3O4对O/W含油废水的破乳性能。研究结果表明:CNTs@Fe3O4具有良好的界面活性,能够快速地迁移到油-水界面处。破坏油-水界面处的界面保护膜是破坏乳液的关键,CNTs@Fe3O4通过π-π相互作用与沥青质和胶质分子相互作用,从而吸附沥青质分子产生不连续的界面膜;当Fe3O4含量为70%时,浓度和沉降时间分别为600 ppm和30 min时,水相透光率达到92.1%,相对应破乳效率达到99.6%;CNTs@Fe3O4具有优异的可回收性,循环四次破乳性能没有明显下降。

Abstract

mu qian ,dan you reng ran shi zui chong yao de neng yuan zhi yi 。da duo shu yuan you yi wen ding de W/O、O/Wru zhuang ye kai cai chu lai ,ji zhong de li qing zhi 、jiao zhi deng tian ran huo xing wu zhi xi fu zai you shui jie mian shang ,xing cheng wen ding de jie mian bao hu mo ,zu ai ye di de ju jie 。yuan you ru zhuang ye de you shui fen li shi dan you gong ye mian lin de yan jun tiao zhan zhi yi ,hua xue po ru ji xiang yuan you ru zhuang ye zhong jia ru po ru ji shi mu qian you tian zui chang cai yong de po ru fang fa ,na mi cai liao yin ji ju you du te de wu li yu hua xue xing zhi zai dan you gong ye ling yu shou dao an fan de guan zhu ,yin ci kai fa xin xing na mi po ru ji ju you fei chang chong yao de yi yi 。ben wen ji yu na mi cai liao du te de xing zhi ,zhi bei le san chong zhen dui yuan you ru ye de na mi po ru ji ,yan jiu le ta men de po ru xing neng bing tan tao le ji po ru ji li 。zhu yao nei rong ru xia :yi bing xi suan (AA)、bing xi suan jia zhi (MA)he bing xi suan zheng ding zhi (BA)wei zhu yao gong ju chan ti ,cai yong wei xuan fu fa zhi bei le yi chong bing xi suan zhi lei P(AA-BA-MA)na mi po ru ji 。tong guo FT-IR、1H-NMR、ji guang li du yi deng dui P(AA-BA-MA)de jie gou jin hang le biao zheng 。cai yong ping shi fa tan tao le P(AA-BA-MA)na mi po ru ji dui O/Wyuan you ru ye de po ru xing neng 。yan jiu jie guo biao ming :P(AA-BA-MA)de ping jun li jing wei 83.81 nm,neng you xiao jiang di jia ben rong ye de biao mian zhang li ;dang AA:MA:BA=3:1:6,po ru ji nong du wei 100 ppmyi shang shi ,dui yuan you ru ye ju you liang hao de po ru xing neng ,neng kuai su gao xiao de shi xian you shui fen li ,po ru xiao lv ke da dao 85.91%yi shang ,ju shui xiang qing che ,you shui jie mian zheng ji 。cai yong hun suan yang hua fa dui tan na mi guan (CNTs)jin hang xiu shi ,zai li yong gui wan ou lian ji jiang zheng gui suan yi zhi (TEOS)yuan wei shui jie chan sheng de SiO2jie zhi dao yang hua tan na mi guan shang ,zhi bei le yi chong na mi fu ge po ru ji CNTs/SiO2。tong guo FT-IR、UV、XRD、FT-SEMdui CNTs/SiO2jie gou jin hang le biao zheng ,cai yong ping shi fa he guang xue xian wei jing fen bie yan jiu le ji dui W/Oyuan you ru ye de po ru xing neng he po ru ji li 。yan jiu jie guo biao ming :CNTs/SiO2de san xiang jie chu jiao (θ)yao wei 92.8°,CNTs/SiO2ju you liang hao de jie mian huo xing ,neng kuai su kuo san dao you -shui jie mian chu ;CNTs/SiO2zai jie mian de ju ji he fen bu wei jie mian bao hu mo de po huai di gong le ke neng ,ke yi kuai su de dui W/Oru ye po ru 。dang po ru ji nong du he shi jian fen bie wei 500 ppmhe 30 minshi ,po ru xiao lv ke da 87.40%,shui xiang qing che 。li yong yi xian bing tong tie (Fe(acac)3)rong ye wei qian qu ti ,cai yong shui re fa jiang Fe3O4na mi li zi jie zhi dao yang hua tan na mi guan biao mian shang ,zhi bei le yi chong ci xing tan na mi guan po ru ji (CNTs@Fe3O4)。tong guo FT-IR、XRD、FT-SEM、TEM、VSMdui CNTs@Fe3O4jie gou jin hang le biao zheng ,cai yong ping shi fa yan jiu le CNTs@Fe3O4dui O/Whan you fei shui de po ru xing neng 。yan jiu jie guo biao ming :CNTs@Fe3O4ju you liang hao de jie mian huo xing ,neng gou kuai su de qian yi dao you -shui jie mian chu 。po huai you -shui jie mian chu de jie mian bao hu mo shi po huai ru ye de guan jian ,CNTs@Fe3O4tong guo π-πxiang hu zuo yong yu li qing zhi he jiao zhi fen zi xiang hu zuo yong ,cong er xi fu li qing zhi fen zi chan sheng bu lian xu de jie mian mo ;dang Fe3O4han liang wei 70%shi ,nong du he chen jiang shi jian fen bie wei 600 ppmhe 30 minshi ,shui xiang tou guang lv da dao 92.1%,xiang dui ying po ru xiao lv da dao 99.6%;CNTs@Fe3O4ju you you yi de ke hui shou xing ,xun huan si ci po ru xing neng mei you ming xian xia jiang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自长江大学的黄志明,发表于刊物长江大学2019-09-04论文,是一篇关于纳米聚合物论文,纳米无机复合材料论文,微悬浮聚合法论文,水热法论文,原油乳液论文,破乳性能论文,长江大学2019-09-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自长江大学2019-09-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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