[發(fā)明專利]油田廢液用催化劑及其制備方法和微波誘導(dǎo)催化處理油田蒸發(fā)池廢液的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710008301.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN107051551A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程小梅;林森明;張曉彩;劉智;盧杰銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;新疆石油管理局工程技術(shù)公司
• 主分類號(hào): B01J27/128
• 分類號(hào): B01J27/128;C02F9/04
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標(biāo)事務(wù)所65105
• 代理人: 湯建武,楊涵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波誘導(dǎo)催化處理污水技術(shù)領(lǐng)域，是一種油田廢液用催化劑及其制備方法和微波誘導(dǎo)催化處理油田蒸發(fā)池廢液的方法。

背景技術(shù)

油田蒸發(fā)池接收油田開發(fā)產(chǎn)生的廢液，這些廢液來自油田采出水、井下作業(yè)廢水、鉆井作業(yè)廢水、再生廢液、礦區(qū)污水等，含高分子聚合物、各種化學(xué)助劑、重質(zhì)原油等，水質(zhì)成分復(fù)雜，統(tǒng)稱為油田蒸發(fā)池廢液，其主要污染物超標(biāo)嚴(yán)重，COD高達(dá)600 mg/L至4000mg/L，是難降解的油田高濃度有機(jī)廢液。新環(huán)保法規(guī)的實(shí)行，使得油田建設(shè)環(huán)境約束日趨強(qiáng)化，油田蒸發(fā)池廢液治理工作迫在眉睫。

油田蒸發(fā)池廢液的處理一般采用物理化學(xué)法，主要滿足回注要求即可，即去除油田蒸發(fā)池廢液中大量的油類和懸浮物，達(dá)到回注標(biāo)準(zhǔn)，但是不能滿足廢液的外排要求，尤其是COD指標(biāo)很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。隨著原油含水率的增加，油田蒸發(fā)池廢液的產(chǎn)生量大大超過地層需要的回注水量，無法通過回注方式消耗油田蒸發(fā)池廢液，因此，使得油田蒸發(fā)池廢液能夠達(dá)標(biāo)外排是解決這部分油田蒸發(fā)池廢液的有效途徑。因此，探索高效的油田蒸發(fā)池廢液外排處理方法已經(jīng)成為目前油田環(huán)境治理領(lǐng)域中的處理難題和研究熱點(diǎn)。

若采用高級(jí)氧化技術(shù)處理油田蒸發(fā)池廢液：高級(jí)氧化技術(shù)（主要有濕式氧化法、超臨界水氧化法、光化學(xué)氧化法、聲化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法）處理高濃度有機(jī)廢液降解效果顯著，無二次污染特點(diǎn)，在水處理研究領(lǐng)域得到廣泛注意和長足發(fā)展；但普遍存在工藝復(fù)雜、反應(yīng)器要求高等缺點(diǎn)，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

若采用微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)處理油田蒸發(fā)池廢液：微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的高級(jí)氧化技術(shù)，指在微波輻照條件下，某種吸收波強(qiáng)的“敏化劑”把微波能傳給廢液中的有機(jī)污染物從而誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)降解有機(jī)物的處理技術(shù)。微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)在具有傳統(tǒng)高級(jí)氧化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還具有快速高效、設(shè)備簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)，因而在難生化降解廢水處理中的應(yīng)用研究越來越受到重視。

目前，應(yīng)用微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)處理油田蒸發(fā)池廢液暫無文獻(xiàn)報(bào)道，尚處于研究起步階段，在實(shí)際應(yīng)用中尚存在處理費(fèi)用高、催化劑研發(fā)滯后等方面不足，制約其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種油田廢液用催化劑及其制備方法和微波誘導(dǎo)催化處理油田蒸發(fā)池廢液的方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決目前用微波誘導(dǎo)催化氧化技術(shù)處理油田蒸發(fā)池廢液存在處理費(fèi)用高、催化劑研發(fā)滯后的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的：一種油田廢液用催化劑，按下述方法得到：第一步，選用直徑為10目至30目顆粒狀的活性炭作為催化劑的載體，將選取好的活性炭用去離子水清洗，然后將活性炭置于5%至25%的鹽酸溶液中進(jìn)行酸浸泡10小時(shí)至24小時(shí)，其中，活性炭與鹽酸溶液的用量比為每1000mL鹽酸溶液浸泡100g至200g活性炭；第二步，將酸浸泡后的活性炭置于搖床上于溫度為30℃至70℃條件下恒溫振蕩5小時(shí)至8小時(shí)后，用去離子水將活性炭淋洗至中性，將洗至中性的活性炭放于烘箱內(nèi)于120℃烘干后得到活化的催化劑載體；第三步，將催化劑載體加入0.2mo1/L至0.4mo1/L的FeCl₃溶液中攪拌混合均勻得到混合溶液，然后將混合溶液放入烘箱中于120℃烘干后轉(zhuǎn)入微波爐中，在溫度為260℃至270℃條件下固化10小時(shí)至20小時(shí)，即得到油田廢液用催化劑。

下面是對(duì)上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)：

上述第二步中，在烘箱烘干之前，先將經(jīng)洗至中性的活性炭置于電爐上進(jìn)行初步烘干至活性炭的質(zhì)量含水量不高于15%，再將初步烘干后的活性炭放于烘箱內(nèi)烘干；或/和，第二步中，搖床恒溫振蕩的溫度為40℃或50℃或60℃。

上述第三步中，F(xiàn)eCl₃溶液的濃度為0.3mo1/L；或/和，第三步中，催化劑載體與FeCl₃溶液之間的用量比為每1000mL的FeCl₃溶液與100g至200g的催化劑載體進(jìn)行混合；或/和，第三步中，催化劑載體與FeCl₃溶液在轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)每分鐘條件下進(jìn)行攪拌15分鐘至35分鐘后得到混合溶液。