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重质油包水乳液破乳过程及降黏强化机制

化工进展 2022年第7期41卷 3534-3544页

作者：张辛铖何林隋红李鑫钢天津大学化工学院天津300072 精馏技术国家工程研究中心天津300072 天津大学浙江研究院浙江宁波315201

重质油包水(W/O)乳液普遍存在于石油开采与加工过程中,因其高黏度、高密度、强界面稳定特性,导致重质油包水乳液分离困难,生产成本增加。为了提高重质W/O乳液的分离效率,本文探究了温度与甲苯加入量对重质油黏度的影响规律。在此基础上... 详细信息

重质油包水(W/O)乳液普遍存在于石油开采与加工过程中,因其高黏度、高密度、强界面稳定特性,导致重质油包水乳液分离困难,生产成本增加。为了提高重质W/O乳液的分离效率,本文探究了温度与甲苯加入量对重质油黏度的影响规律。在此基础上,研究了上述降黏过程与脱水率之间的协同机制。采用自制的TJU-3破乳剂对重质W/O乳液进行破乳,通过调整破乳剂在乳液中的浓度和破乳温度得到了最佳工艺条件。利用分子模拟的方法构建了重质油平均分子模型并计算了SARA四组分在不同甲苯含量的重质油中的扩散系数,分析了甲苯添加量对重质油中SARA四组分相互作用的影响规律,研究了沥青质分子和TJU-3破乳剂分子在油水界面的运移过程。结果表明:重质油的黏度降低到1500mPa·s时,可实现在1h内完全破乳;黏度降低到50mPa·s时可实现在20min内完全破乳。当破乳剂在乳液中的浓度为400mg/L时,乳液的脱水率最高;破乳温度为60℃时,破乳速度最快。SARA四组分中胶质的扩散系数增大最显著,是重质油的黏度能被甲苯迅速降低的主要原因。TJU-3分子能够破坏沥青质界面膜,进而实现破乳。该协同机制和工艺条件可为石油工业中重质W/O乳液的低温快速破乳工艺提供参考。

关键词：重质油包水乳液破乳甲苯降黏分子模拟沥青质

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含油污泥多相复合调质降黏破乳分离过程

化工进展 2023年第2期42卷 614-623页

作者：杨娟娟何林贺常晴李鑫钢隋红天津大学化工学院天津300072 精馏技术国家工程研究中心天津300072 天津大学浙江研究院浙江宁波315201

含油污泥普遍存在于石油开采、加工及使用等过程中,因其高黏度、复杂稳定乳化特性导致处理难度大,处理效率低。针对传统工艺分离效率低的问题,本文基于工程应用的目标,提出油泥多相复合调质降黏破乳分离工艺,对油泥进行资源化分离。首先... 详细信息

含油污泥普遍存在于石油开采、加工及使用等过程中,因其高黏度、复杂稳定乳化特性导致处理难度大,处理效率低。针对传统工艺分离效率低的问题,本文基于工程应用的目标,提出油泥多相复合调质降黏破乳分离工艺,对油泥进行资源化分离。首先,对含油污泥进行了不同的降黏处理,分别通过添加正庚烷和水多相复合调质的方法,可以调控体系乳化状态,溶解重质组分,破坏其空间结构,有效降低含油污泥表观黏度。在此基础上,将调质降黏与破乳相耦合对含油污泥进行资源化回收处理,分别探究了调质过程和破乳过程对处理效果的影响。结果表明,加入水辅助调质降黏,可有效分散含油污泥团聚体,促进重油溶解与传质,正庚烷通过稀释降低油组分黏度,并从固体表面溶解剥离。通过对油泥乳化态的调控,协同使用高效破乳剂可实现油、水、固的高效分离。当溶剂用量130%,水用量30%时,体系为油包水状态,添加400mg/kg油包水型破乳剂TJU-3处理后,重油回收率可达92.86%,油相清洁。本研究可以为含油污泥大规模资源化回收处理提供参考。

关键词：含油污泥多相复合降黏破乳资源化

基于薄膜干燥-真空抽滤技术的核桃油体提取及破乳研究

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农业工程学报 2023年第5期39卷 241-248页

作者：王鲁明裴昊铭徐永杰陈业明江南大学食品学院无锡214122 湖北省林业科学研究院武汉430075

为降低实际生产中油体破乳的成本,实现油体的绿色、高值化综合利用,该研究通过低速离心(2 862 g,15 min)将去衣核桃仁水提物分离成油体富集物、清液和沉淀组分,其中,油体富集物通过薄膜干燥和真空抽滤破乳制备核桃油和富含磷脂和膜蛋白... 详细信息

为降低实际生产中油体破乳的成本,实现油体的绿色、高值化综合利用,该研究通过低速离心(2 862 g,15 min)将去衣核桃仁水提物分离成油体富集物、清液和沉淀组分,其中,油体富集物通过薄膜干燥和真空抽滤破乳制备核桃油和富含磷脂和膜蛋白的高值附加产品。在此过程中,系统考察了脂质和蛋白质在3个离心组分中的分布和性质,并研究了油体富集物在薄膜干燥过程中的破乳机制。结果表明:去衣核桃仁中的脂质主要分布在油体富集物(占核桃仁脂质总量的85.69%)中,而蛋白质主要分布在清液(占核桃仁蛋白质总量的23.58%,主要是清蛋白和球蛋白)和沉淀(占核桃仁蛋白质总量的65.04%,主要是谷蛋白)中。油体富集物在薄膜干燥的过程中表现出向变稠-变软-液态的形态转变,液态物料通过真空抽滤分离为游离油(占核桃仁脂质总量的81.78%)和磷脂-膜蛋白富集物。磷脂-膜蛋白富集物主要成分质量分数分别为:中性脂占67.23%、蛋白质占19.41%(其中,膜蛋白占蛋白成分的50%以上)、磷脂占6.61%和其他成分(如鞘氨醇)占6.75%。激光共聚焦显微镜和电导率分析表明,在薄膜干燥过程中,油体会随着水分的蒸发逐渐聚合为更大的油体,直至破乳释放出游离油,同时,蛋白质-磷脂膜从油体上挤压出来,而释放的游离油导致电导率在干燥期间出现急剧下降。该研究为油体破乳提供了一种新的思路,对于核桃油的综合高附加值利用具有重要的指导意义。

关键词：油脂油体破乳磷脂油体膜蛋白薄膜干燥真空抽滤

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新兴Janus颗粒在油水分离中的应用进展

化学学报 2023年第9期81卷 1187-1195页

作者：王端达沈欣怡宋永杨王树涛中国科学院理化技术研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

Janus颗粒是具有各向异性表面化学性质的微纳米材料,在乳液稳定、界面吸附和选择性润湿等方面展现出独特优势.Janus颗粒的高界面活性使其被广泛用于油水分离研究,在环境保护等领域展示出广泛的应用前景.在本展望中,总结了近年来新兴Janu... 详细信息

Janus颗粒是具有各向异性表面化学性质的微纳米材料,在乳液稳定、界面吸附和选择性润湿等方面展现出独特优势.Janus颗粒的高界面活性使其被广泛用于油水分离研究,在环境保护等领域展示出广泛的应用前景.在本展望中,总结了近年来新兴Janus颗粒在制备、性质和油水分离应用中的研究进展,重点讨论了Janus颗粒的不同制备策略及形貌对其界面性质的影响,总结了颗粒在界面的排布方式,并介绍了多种具有可逆、响应性质的Janus颗粒.最后,展望了Janus颗粒在油水分离中面临的挑战和未来发展方向,如绿色合成、大规模制备、深入机理研究等问题和微油滴去除、原油处理、可控响应分离等方面的应用.

关键词： Janus颗粒油水分离油水界面乳化破乳

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电脱盐废水稳定性分析及破乳技术

化工进展 2022年第9期41卷 5047-5054页

作者：张华刘光全张晓飞罗臻中国石油集团安全环保技术研究院有限公司北京102206 石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102206

石油炼制行业电脱盐废水乳化严重、破乳难,影响后续深度处理,已成为企业污染防治的重要难题。本研究针对典型炼化企业电脱盐废水的排放与处理需求,实时跟踪电脱盐废水的水质波动。基于电脱盐废水的污染组成特点,分析其稳定性,并首次利... 详细信息

石油炼制行业电脱盐废水乳化严重、破乳难,影响后续深度处理,已成为企业污染防治的重要难题。本研究针对典型炼化企业电脱盐废水的排放与处理需求,实时跟踪电脱盐废水的水质波动。基于电脱盐废水的污染组成特点,分析其稳定性,并首次利用管式电絮凝处理电脱盐废水。结果表明,该企业电脱盐反冲洗时,电脱盐废水中石油类浓度>400mg/L,最高时可达1700mg/L,显著高于设计值。其化学需氧量(COD)平均为4484mg/L,与原油性质密切相关,其中溶解性COD约765mg/L,主要来源于电脱盐注水。反冲洗废水中胶质、沥青质重质组分占总油比例28%,高于正常排水。电脱盐废水具有一定的自发破乳性,但时间较长;曝气预处理30min后COD可降至原水的26.2%;电絮凝可进一步大幅降低COD与溶解性COD,且在初始电流1.0A、反应时间15min时,COD和溶解性COD的平均去除率分别达到80%和50%,降解过程符合准一级动力学模型,此时直接运行成本约0.92CNY/m^(3)废水。

关键词：电脱盐废水乳化破乳化学需氧量电絮凝

破乳-混凝-电絮凝预处理兰炭废水的试验研究

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应用化工 2023年

作者：赵萌景立明张安龙刘欣东刘爽马子昂陕西科技大学环境科学与工程学院

采用破乳-混凝-电絮凝法对兰炭废水进行预处理，研究了不同工艺反应pH、药剂投加量及反应时间对兰炭废水处理效果的影响。结果表明：反应pH为6，破乳剂投加量为20.3mg/l时可取得较好的破乳效果；以双铝板为电极的电絮凝最佳参数为：电... 详细信息

采用破乳-混凝-电絮凝法对兰炭废水进行预处理，研究了不同工艺反应pH、药剂投加量及反应时间对兰炭废水处理效果的影响。结果表明：反应pH为6，破乳剂投加量为20.3mg/l时可取得较好的破乳效果；以双铝板为电极的电絮凝最佳参数为：电流密度200A/m2，极板间距2cm，pH为4，反应时间为40min；该参数条件下组合工艺对兰炭废水的COD去除率达到70.64%，氨氮去除率达到41.38%，处理后废水B/C由0.04提升至0.17，可生化性得以提高。

关键词：兰炭废水破乳混凝电絮凝

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乳化沥青干燥过程的影响因素

中国石油大学学报（自然科学版） 2023年第2期47卷 180-188页

作者：孙海明马世东张乾刘凡恺赵品晖烟台市公路事业发展中心山东烟台264001 山东建筑大学交通工程学院山东济南250101 山东高速建设管理集团有限公司山东济南250001

基于乳液干燥成膜理论研究乳化沥青干燥过程,分析干燥过程的影响因素,探讨乳化沥青干燥过程与稳定性之间的关联关系。结果表明:乳化剂掺量和皂液pH值对乳化沥青的干燥过程影响较小,而干燥温度和试样厚度对干燥过程影响较大;厚度10 mm的... 详细信息

基于乳液干燥成膜理论研究乳化沥青干燥过程,分析干燥过程的影响因素,探讨乳化沥青干燥过程与稳定性之间的关联关系。结果表明:乳化剂掺量和皂液pH值对乳化沥青的干燥过程影响较小,而干燥温度和试样厚度对干燥过程影响较大;厚度10 mm的乳化沥青试样与厚度3 mm试样初始干燥速率相近,但3 mm试样干燥至水分临界状态体积分数(φm)的时间是10 mm试样的1.2倍;60℃时乳化沥青试样初始干燥速率约为30℃时的4.2倍,而干燥至φm的时间只需30℃时的约1/4;乳化沥青1 d贮存稳定性越差,平均粒径越大,zeta电位越小,水分临界状态体积分数φm越小,表明乳化沥青越不稳定,越容易破乳,相同条件下水分干燥的越充分。

关键词：乳化沥青干燥过程破乳稳定性

破乳-混凝-电絮凝预处理兰炭废水的实验研究

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应用化工 2023年第8期52卷 2358-2361页

作者：赵萌景立明张安龙刘欣东刘爽马子昂陕西科技大学环境科学与工程学院陕西西安710000

采用破乳-混凝-电絮凝法对兰炭废水进行预处理,研究了不同工艺反应pH、药剂投加量及反应时间对兰炭废水处理效果的影响。结果表明:反应pH为6,破乳剂投加量为5.075 mg/L时可取得较好的破乳效果;以双铝板为电极的电絮凝最佳参数为:电流密... 详细信息

采用破乳-混凝-电絮凝法对兰炭废水进行预处理,研究了不同工艺反应pH、药剂投加量及反应时间对兰炭废水处理效果的影响。结果表明:反应pH为6,破乳剂投加量为5.075 mg/L时可取得较好的破乳效果;以双铝板为电极的电絮凝最佳参数为:电流密度200 A/m~2,极板间距2 cm,pH为4,反应时间为40 min;该参数条件下组合工艺对兰炭废水的COD去除率达到70.64%,氨氮去除率达到41.38%,处理后废水B/C由0.04提升至0.17,可生化性得以提高。

关键词：兰炭废水破乳混凝电絮凝

CNTs/Fe_(3)O_(4)磁性破乳剂的制备及性能研究

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油田化学 2022年第2期39卷 360-365页

作者：贾新磊李哲常小妮许兰娟耿孝恒郭海莹魏立新滨州学院化工与安全学院山东滨州256603 东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

为了实现破乳剂的绿色环保可回收,选择将功能化后的碳纳米管(CNTs)和四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))进行复合,通过溶剂热法制备磁性破乳剂CNTs/Fe_(3)O_(4),并用XRD、FT-IR及SEM对破乳剂的结构进行了表征,研究了CNTs/Fe_(3)O_(4)磁性破乳剂对... 详细信息

为了实现破乳剂的绿色环保可回收,选择将功能化后的碳纳米管(CNTs)和四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))进行复合,通过溶剂热法制备磁性破乳剂CNTs/Fe_(3)O_(4),并用XRD、FT-IR及SEM对破乳剂的结构进行了表征,研究了CNTs/Fe_(3)O_(4)磁性破乳剂对水包油型乳液的破乳性能,并探究其达到最佳破乳性能的条件及回收性能。研究结果表明:通过溶剂热法将Fe_(3)O_(4)和CNTs成功复合在一起,制备的磁性破乳剂CNTs/Fe_(3)O_(4)分散性明显增强。当破乳温度为65℃、破乳剂加量为600 mg/L、破乳时间为90 min、pH值为6时的破乳效果最佳,处理后含油废水的透光率可高达96.03%,水中含油量为0.017 g/L。CNTs/Fe_(3)O_(4)在循环利用4次时的破乳效果显著,透光率仍然可达91.43%。

关键词： CNTs/Fe_(3)O_(4) 磁性破乳剂溶剂热法破乳回收