CN107413191A - 一种有机废气的捕捉方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机废气的捕捉方法,包括以下步骤S1:将产甲烷菌液与原油混合均匀,得吸收液;S2:将所述吸收液加入到地层模拟器中;S3:将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理,所述地层模拟器内的温度为55‑58℃,初始压力为9.8‑10.2Mp。本发明提出了将有机废气通入废弃油藏中,使得有机废气得到更好的处理,同时促进了油藏中残余油的微生物气化产甲烷的方法,实现了废物的高效利用,达到真正意义上的可持续发展。
Description
技术领域
本发明属于环境保护与微生物气化技术领域,具体涉及一种有机废气的捕捉方法。
背景技术
有机废气是指包括碳烃化合物、苯及苯系物、醇类、酮类、酚类等的有机化合物。主要来自汽车尾气,电子、化工、石油化工、涂料、印刷、涂装、家具、皮革等行业产生。有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。在处理有机废气时普遍采用的是有机废气活性炭吸附处理法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等多种原理。但是这些做法只是简单的消除了有机废气的危害,却无法有效的提升有机废气的利用率。
随着世界人口的增长,人们对化石能源需求的增加以及全球石油资源的减少之间的矛盾日益凸显,且目前大部分废弃油藏中的残余原油由于目前采收率技术的提高幅度有限而没有被更好地利用,为了解决这一问题,人们做了大量的研究,2004年底俄克拉荷马日报报道了俄克拉荷马大学Suflita教授的研究工作,即通过利用微生物菌群本身及其代谢产物与油藏岩石、流体的综合作用,将油藏中残余油转化为天然气,这种直接开采或就地储存的残余油微生物气化技术可使老油田起死回生;美国科罗拉多州的LUCA公司开展将煤或油转化为天然气的研究,其中对 Monument Butte油田研究结果表明,该油藏的油和水样在一起培养时,由于微生物作用,在最开始的60天内有相当大量的甲烷产生,而后在297天时,甲烷产生量达到最大值,这与一般的微生物培养生长曲线相似。因此如何利用微生物气化技术对老油田进行深度开发,提高原油采收率已成为当前老油田开发的中心任务。
有数据显示天然条件下油贮层中碳氢化合物和非碳氢化合物生物降解一级动力学速率常数约为10-6-10-7/年之间,比浅表地下环境(如垃圾场或浅表地下层)中厌氧碳氢化合物降解的速率慢10000至100000倍,因此,为了在厌氧条件下将油藏中通过石油的微生物降解产生商业量的甲烷,需要加速甲烷产生速率的技术。
由于烷烃厌氧生物降解产甲烷的过程是多种菌参与、多步骤的反应,整个降解过程反应速率的影响因素非常多,最主要的影响因素包括:1、烃的化学性质,特别是溶解性,因此加快原油厌氧降解速度的可行方法之一就是增加微生物对石油烃的摄取能力,但是微生物大多是生活在水相中,实施起来有困难;2、微生物的活性和丰富度,在整个厌氧降解过程中,相关的功能菌群扮演着重要角色,这些功能微生物的丰度和活性影响整个降解速率,因此在微生物强化石油开采技术中可以通过添加营养物质来激活功能菌群增加它们的丰富度,从而加快原油厌氧生物降解的速度,达到提高石油利用率的预期效果;3、微生物的代谢所需的电子受体,由于微生物的气体代谢常需要一些电子受体(如氧气、硝酸盐、硫酸盐、三价铁、有机酸等)的参与,因此增加电子受体的含量也是提高石油利用率的方法之一;4、解除中间产物的抑制,使反应朝着有利的方向进行也是提高烃厌氧降解速率的关键因素。
目前,常见的利用微生物气化技术提高采收率现场试验工艺主要是将筛选好的激活剂和空气以一定注入速度连续或段塞式的方式注入试验区块水井中,但是不考虑原油、地层水和岩石基质的物理、化学组成以及维持微生物群活性的总体生态环境而是仅仅通过注入原地微生物所需要的营养物质来加快微生物产气效率是比较低的,忽略了地下油藏是一个复杂的环境,无法有效实现让微生物在地层中就地产气,以提高微生物的石油采收率;除此之外传统所用的激活剂(如葡萄糖、淀粉、玉米浆干粉、磷酸氢二铵)大部分是速效的,消耗速度过快,注入的激活剂在近井地带被大量消耗,能运移到油藏深部的量较少,导致油藏中深部兼性和厌氧菌无法得到充分激活。
因此,如何将有机废气与微生物气化技术结合起来,既能高效利用有机废气,实现物尽其用,又能促进石油烃厌氧生物降解产甲烷的效率是本发明的目的。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种有机废气的捕捉方法,该方法将有机废气通入废弃油藏中,不仅可以对有机废气进行更好的处理,同时还促进了油藏中残余油的微生物气化产甲烷效率,实现了废物的高效利用,达到真正意义上的可持续发展。
为实现以上目的,本发明采用如下技术方案:
一种有机废气的捕捉方法,包括以下步骤:
S1:将产甲烷菌液与原油混合均匀,得吸收液;
S2:将所述吸收液加入到地层模拟器中;
S3:将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理,所述地层模拟器内的温度为55-58℃,初始压力为9.8-10.2Mp。
优选地:S1中所述产甲烷菌液包括无机盐培养基和产甲烷接种物,所述产甲烷接种物的制备方法包括步骤:从采油井口泵取油水混合物,并在无菌厌氧的环境下进行富集培养,直至所述无菌厌氧的环境有甲烷产生时,得产甲烷接种物。
优选地:所述无机盐培养基包括以下重量份的原料:
KH2PO4,5.0g;K2HPO4,5.0g;NH4Cl,5.0g;NaCl,10g; MgCl2,2.0g;CaCl2,0.1g;微量元素溶液,5g;去离子水定容至1L; pH:7.0-7.2;刃天青,1g;煮沸除氧,并用Hungate装置通入高纯氮气,直到培养基由粉色变为无色,并加入Na2S·9H2O(0.5g)和 NaHCO3(2.5g)。
进一步地:所述无机盐培养基的制备方法包括以下步骤:
(1)将所述磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化铵、氯化钠、氯化镁、氯化钙、微量元素溶液和刃天青混合均匀,得混合物料;
(2)将所述混合物料用去离子水定容至1L,并调节其pH 值至7.0-7.2,得混合液;
(3)将所述混合液煮沸去氧,然后通入高纯氮气,直至所述混合液变为无色,最后加入所述九水硫化钠和碳酸氢钠搅拌均匀,即得无机盐培养基。
进一步地:所述产甲烷菌液中甲烷接种物与所述无机盐培养基的体积比为0.9-1.2∶2。
更进一步地:S1中所述产甲烷接种物与所述原油的体积比为0.9-1.2∶2。
优选地:S2中所述地层模拟器包括:
主反应器,用于容置所述吸收液;
与所述主反应器内壁连接设置的压力传感器和温度传感器;
与所述主反应器流体连通的进气口和气体液体采样口;
以及包覆在所述主反应器外侧的加热器。
优选地:所述地层模拟器的控温范围为35-70℃,控温精度为±0.1℃;控压范围为0-14MPa,控压精度为±0.1MPa。
优选地:S3中所述温度为55℃,初始压力为10Mpa,处理时间为450d。
本发明的有益效果:
1、本发明提出了将有机废气通入废弃油藏中,使得有机废气得到更好的处理,同时促进了油藏中残余油的微生物气化产甲烷的方法,实现了废物的高效利用,达到真正意义上的可持续发展;
2、本发明的产甲烷菌液来自于油层中的内源微生物,因为对于特定油藏都有其适用的内源功能菌群,其次在模拟油藏条件下,微生物可以降解原油产生甲烷、乙烷、正丁烷、异丁烷等有机气体,再者有机气体可以溶解在石油中而且促进甲烷的产生和石油的降解,同时有机废气的成分也显著改变。
3、本发明建立了地层模拟器,并设置地层模拟器的控温范围为35-70℃,因为在此温度范围下产甲烷菌的活性最高,另外本发明的地层模拟器还具有控压作用,在本发明的地层模拟器中完全可以利用原油中的土著微生物进行残余油的降解产甲烷,弥补了前人研究多集中在模拟温度上,而忽略了油藏中压力的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为O1对照组的甲烷随着时间的含量变化(纵坐标为甲烷含量,横坐标为时间);
图2为不同处理方式中甲烷随着时间的含量变化(A井区取样点,纵坐标为甲烷含量,横坐标为时间);
图3为不同处理方式中甲烷随着时间的含量变化(B井区取样点,纵坐标为甲烷含量,横坐标为时间);
图4为模拟前B井区取样点WYO2处理的石油饱和烃气相色谱-质谱图;
图5为为模拟后B井区取样点WYO2处理的石油饱和烃气相色谱-质谱图;
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本发明下述实施例中的原油和油水混合物均来自胜利油田东辛断块油井区,油井采用聚合物驱油开采技术。油藏特征:大陆相,砂岩,孔隙度27.0±1.0%,地层温度65℃-75℃,地温梯度3.5℃/100m。地饱压差9.98±0.1MPa。原油密度0.9354±0.02g/cm3,粘度221.4 ±5.0mPa·s,饱和分33.9±0.7%,芳香分32.7±0.7%,胶质28.6± 0.6%,沥青质4.9±0.1%。
实施例1
一种有机废气的捕捉方法,包括以下步骤:
(1)制备产甲烷接种物:从采油井口泵取油水混合物,采集后的油水混合物于4℃密封保存,采集完成后立即进行富集培养;富集培养的具体操作为取50mL油水混合物注入到120mL 无菌厌氧瓶中,同时用Hungate装置通入高纯氮气去除瓶中存留的氧气,然后用橡胶塞塞紧瓶口,使其处于严格厌氧状态。并放置于恒温培养箱中进行避光培养,100天后用高压液相检测分析顶空气体,当检测到有甲烷产生,以此瓶内液体为富集培养的产甲烷接种物;
(2)制备无机盐培养基:KH2PO4,5.0g;K2HPO4,5.0g;NH4Cl, 5.0g;NaCl,10g;MgCl2,2.0g;CaCl2,0.1g;微量元素溶液,5g;去离子水定容至1L;pH:7.0-7.2;刃天青,1g;煮沸除氧,并用Hungate 装置通入高纯氮气,直到培养基由粉色变为无色,得混合液;将所述混合液煮沸去氧,然后通入高纯氮气,直至所述混合液变为无色,最后加入0.5g的九水硫化钠和2.5g的碳酸氢钠搅拌均匀,即得无机盐培养基;
(3)将上述产甲烷接种物按0.9∶2的体积比转接至无机盐培养基中,得到产甲烷菌液,将产甲烷菌液与原油样品按0.9∶2 的体积比混合均匀,得吸收液,将所述吸收液加入到容积为 115mL的地层模拟器中;
(4)将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理,控制地层模拟器内的温度为55℃,初始压力为9.8Mp,并在此温度和初始压力下反应450d。
实施例2
一种有机废气的捕捉方法,包括以下步骤:
(1)制备产甲烷接种物:从采油井口泵取油水混合物,采集后的油水混合物于4℃密封保存,采集完成后立即进行富集培养;富集培养的具体操作为取50mL油水混合物注入到120mL 无菌厌氧瓶中,同时用Hungate装置通入高纯氮气去除瓶中存留的氧气,然后用橡胶塞塞紧瓶口,使其处于严格厌氧状态。并放置于恒温培养箱中进行避光培养,100天后用高压液相检测分析顶空气体,当检测到有甲烷产生,以此瓶内液体为富集培养的产甲烷接种物;
(2)制备无机盐培养基:KH2PO4,5.0g;K2HPO4,5.0g;NH4Cl, 5.0g;NaCl,10g;MgCl2,2.0g;CaCl2,0.1g;微量元素溶液,5g;去离子水定容至1L;pH:7.0-7.2;刃天青,1g;煮沸除氧,并用Hungate 装置通入高纯氮气,直到培养基由粉色变为无色,得混合液;将所述混合液煮沸去氧,然后通入高纯氮气,直至所述混合液变为无色,最后加入0.5g的九水硫化钠和2.5g的碳酸氢钠搅拌均匀,即得无机盐培养基;
(3)将上述产甲烷接种物按1∶2的体积比转接至无机盐培养基中,得到产甲烷菌液,将产甲烷菌液与原油样品按1∶2的体积比混合均匀,得吸收液,将所述吸收液加入到容积为125mL 的地层模拟器中;
(4)将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理,控制地层模拟器内的温度为55℃,初始压力为10Mp,并在此温度和初始压力下反应450d。
实施例3
一种有机废气的捕捉方法,包括以下步骤:
(1)制备产甲烷接种物:从采油井口泵取油水混合物,采集后的油水混合物于4℃密封保存,采集完成后立即进行富集培养;富集培养的具体操作为取50mL油水混合物注入到120mL 无菌厌氧瓶中,同时用Hungate装置通入高纯氮气去除瓶中存留的氧气,然后用橡胶塞塞紧瓶口,使其处于严格厌氧状态。并放置于恒温培养箱中进行避光培养,100天后用高压液相检测分析顶空气体,当检测到有甲烷产生,以此瓶内液体为富集培养的产甲烷接种物;
(2)制备无机盐培养基:KH2PO4,5.0g;K2HPO4,5.0g;NH4Cl, 5.0g;NaCl,10g;MgCl2,2.0g;CaCl2,0.1g;微量元素溶液,5g;去离子水定容至1L;pH:7.0-7.2;刃天青,1g;煮沸除氧,并用Hungate 装置通入高纯氮气,直到培养基由粉色变为无色,得混合液;将所述混合液煮沸去氧,然后通入高纯氮气,直至所述混合液变为无色,最后加入0.5g的九水硫化钠和2.5g的碳酸氢钠搅拌均匀,即得无机盐培养基;
(3)将上述产甲烷接种物按1.2∶2的体积比转接至无机盐培养基中,得到产甲烷菌液,将产甲烷菌液与原油样品按1.2∶2的体积比混合均匀,得吸收液,将所述吸收液加入到容积为125mL 的地层模拟器中;
(4)将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理,控制地层模拟器内的温度为58℃,初始压力为10.2Mp,并在此温度和初始压力下反应450d。
另外本发明还提供了一种地层模拟器,包括:主反应器,用于容置所述吸收液;与所述主反应器内壁连接设置的压力传感器和温度传感器;与所述主反应器流体连通的进气口和气体液体采样口;以及包覆在所述主反应器外侧的加热器。所述地层模拟器的控温范围为35-70℃,控温精度为±0.1℃;控压范围为0-14MPa,控压精度为±0.1MPa。
下面进行3组实验例以对本发明实施例2的实验效果进行验证:
设定反应条件的代号如下:
通过加压气源向反应器中通入氮气和有机气体的混合物到10Mp 初始压力为(W),其中有机气体的具体成分有:氮气、乙烷、乙烯、丙烷、正丁烷、异丁烷、丁烯、顺丁烯-2、反丁烯-2等(如表1,2);
只通过加压气源向反应器中通入氮气到10Mp初始压力为(M);
加入原油为(Y);
不加入原油为(N);
不灭菌为(O2);
灭菌为(O1);
根据上述代号设定设置八个处理,依次为:WYO2(实施例2)、 WYO1(实施例2空白对照);WNO2(对照组1)、WNO1(对照组 1空白对照);MYO2(对照组2)、MYO1(对照组2空白对照);MNO2(对照组3)、MNO1(对照组3空白对照)。并且八个处理按照同样方法进行制备,灭菌空白对照需经过连续多次高压灭菌。所有处理均有多组重复,分别控制55℃的温度进行培养。
在模拟反应器中,对微生物降解石油烃进行450d的模拟培养,模拟培养完成之后进行取样分析,用GC-2010气相色谱仪和GC-MS 进行结果分析,具体结果如图1-5所示:
由图1可知,经过450天的连续培养,经过灭菌的对照组WYO1、甲烷含量始终保持为0μmol,可见在没有微生物存在的情况下,有机废气不能被捕捉,石油无法被降解为甲烷。
由图2可知,在前期培养时甲烷的生成量很小,超出色谱的定量限度,而只能定性分析。各个处理的微生物经过大约150天的适应期后,开始能检测到甲烷的生成量。WYO2和MYO2都有一个快速产生甲烷的时期,并且甲烷产量很大;而WNO2和MNO2也有一个快速产生甲烷时期但是甲烷产量很小。其中通过斜率可知WYO2在 175-375天的时候,甲烷保持高速的生成速率,甲烷含量最终达到1340 μmol。WNO2最终只有大约50μmol的甲烷含量,并且和MNO2的最终甲烷含量相近,差异不显著(P<0.01)。通过斜率得知MYO2 在225-325天的时候,甲烷保持高速的生成速率,与WYO2相比,甲烷含量最终为1140μmol,WYO2和MYO2差异显著。
而在其它组的模拟反应器中,经过450d的培养,从图3可以看出,所有处理在前期150d的时候都会呈现一个较小的甲烷产生速率,而在这以后会经历一段快速产甲烷时期。其中WYO2在225-425天保持着高速产甲烷速率,而经过450天的培养甲烷最终含量达到大约2500μmol;而MYO2的微生物经过一段适应期后,在250-425天保持较高的产甲烷速率,经过450天的连续培养最终甲烷含量达到大约 1700μmol,与WYO2的处理相比较差异显著;同时WNO2和MNO2 处理也有一个快速产生甲烷时期大约在225-300天时,但是甲烷产量很小,最终的甲烷含量分别是190μmol,195μmol差异不显著。
从B井区和A井区得出的结论大体一致,其中WYO2、MYO2与WNO2、MNO2分别比较差异极显著;WYO2与MYO2比较差异显著; WNO2和MNO2比较差异不显著。而从图1中可以看出,经过450 天的连续培养灭菌的对照组O1甲烷含量始终保持为0μmol。我们从 B井区WYO2处理模拟前后饱和烃GC-MS Tic图(如图4、5)可知, WYO2处理降解前的气相色谱质谱图的明显峰带从左到右依次是 C11-C37,并且分布完整,所有的烷烃丰度值比较高,有含量较为丰富的饱和烃,其中支链烷烃和正构烷烃分布完好,一些较为复杂的高级组分如,芳烃组分,多环芳烃组分等系列化合物保存也较完整。而从降解之后的图谱可知,模拟反应器中的石油受到了微生物的严重降解,饱和烃组分中的正构烷烃绝大部分消失,支链烷烃也被部分消耗掉,高级烷烃系列受到一定程度的降解,丰度很低。厌氧降解前的原油饱和烷烃色谱图与降解后的原油饱和烷烃色谱图相比有明显差异,降解前后Pr和Ph丰度没有显著改变。
表1
通过加压气源向模拟反应器中通入已知成分的气体到初始压力,其中WNO1、WNO2、WYO1、WYO2通入氮气和有机气体的混合物,其中氮气占大部分;而MNO1、MNO2、MYO1、MYO2只通入氮气到相同初始压力。从表1可以看出,WNO1、WNO2、WYO1、WYO2的 Ethane初始值都相同,差异极不显著,其值为2.5mmol;而它们的 Ethylene、Propane、n-Butane、iso-Butane初始值也基本相同,差异极不显著,分别为2mmol、9.5mmol、2.5mmol、4.5mmol。
经过450d的培养最终WNO1、WNO2的Ethane为2.5mmol没有变化,而WYO1、WYO2的Ethane分别为2mmol、3mmol、MYO2为 0.5mmol,这说明Ethane可以溶解在石油中,同时微生物降解石油又产生了Ethane,而灭菌的对照组没有Ethane产生;这与Propane的前后变化相似,WNO1、WNO2的Propane最终含量为9.3mmol,WYO1 为8mmol,说明其溶解在了石油中,WYO2为9mmol,MYO2为0.5mmol,说明通过微生物的降解可以产生Propane;
WNO1、WNO2的Ethylene最终含量为2mmol,WYO1、WYO2 的Ethylene最终含量分别为1.3mmol、1.1mmol,MYO2为0mmol,说明对于Ethylene来说,微生物降解石油并没有产生Ethylene,而 Ethylene可以溶解在石油中,并且微生物的作用促进了Ethylene的溶解;而各处理的n-Butane,iso-Butane的值前后变化与Ethylene的值前后变化相似,WNO1,WNO2的n-Butane最终值为2.5mmol,WYO1, WYO2的n-Butane最终值分别为1.5mmol,1.2mmol,MYO2为0.2mmol。这说明n-Butane可以溶解在石油里,并且微生物降解石油可以产生少量的n-Butane,而且微生物的作用又促进了n-Butane溶解在石油中;WNO1、WNO2的iso-Butane最终值为4.2mmol,WYO1,WYO2 的iso-Butane最终值分别为2.5mmol、2mmol,MYO2为0.2mmol。这说明iso-Butane可以溶解在石油里,并且微生物降解石油可以产生少量的iso-Butane,而且微生物的作用又促进了iso-Butane溶解在石油中。
从表2可以看出,WNO1、WNO2、WYO1、WYO2的Butylene初始值都相同,差异极不显著,其值为8.8mmol;而它们的Trans-2-Butene、 Cis-2-Butene、n-Pentane、iso-Pentane初始值也基本相同,差异极不显著,分别为8.6mmol、8.2mmol、8.5mmol、8.5mmol。经过450d 的培养,最终WNO1、WNO2的Butylene值为8.8mmol没有变化,而 WYO1、WYO2的Butylene分别为3.5mmol、3mmol,MYO2为0.2mmol,这说明Butylene可以溶解在石油中,同时微生物降解石油又产生了 Butylene,并且微生物的作用促进了Ethylene的溶解而灭菌的对照组没有Butylene产生;这与各处理的n-Pentane,iso-Pentane的前后变化相似,WNO1、WNO2的n-Pentane,iso-Pentane最终含量分别为 8.3mmol、8.5mmol,WYO1的n-Pentane,iso-Pentane最终含量分别为3.5mmol、3.5mmol,WYO2的n-Pentane,iso-Pentane最终含量分别为2mmol、3mmol、MYO2的n-Pentane,iso-Pentane最终含量分别为0.2mmol、0.2mmol,这说明n-Pentane,iso-Pentane可以溶解在石油里,并且微生物降解石油可以产生少量的n-Pentane,iso-Pentane,而且微生物的作用又促进了n-Pentane,iso-Pentane溶解在石油中。
WNO1、WNO2的Trans-2-Butene、Cis-2-Butene最终含量分别为 8.6mmol、8.2mmol,WYO1的Trans-2-Butene、Cis-2-Butene最终含量分别为4mmol、4.2mmol,WYO2的Trans-2-Butene、Cis-2-Butene最终含量分别为4mmol、4.2mmol,MYO2的Trans-2-Butene、Cis-2-Butene 最终含量分别为<0.1mmol、<0.2mmol,说明对于Trans-2-Butene、 Cis-2-Butene来说,微生物降解石油产生了少量的Trans-2-Butene、 Cis-2-Butene,而Trans-2-Butene、Cis-2-Butene可以溶解在石油中。
表2
综上,本发明实施例2通过注入氮气和有机气体的混合物的处理(WYO2),与只通入氮气的处理(MYO2)进行对比,同时以灭菌处理(O1)作为对照,得出WYO2处理的最终甲烷含量明显高于MYO2,说明有机废气的加入促进了微生物降解石油烃,从而产生更多的甲烷气体(如图1、2)。从(表1、2)还能看出随着有机废气的注入, Ethylene、iso-Pentane、n-Pentane、Cis-2-Butene等有机气体溶解在了石油中,这可能改变了石油烃的性质,从而有利于微生物对石油烃的降解产气,同时有机气体的含量也发生了变化,降解前后大部分有机气体减少,甲烷含量增加,差异显著。有利于有机气体的净化,同时更好的利用有机气体减小污染的排放,而从图4、5中也能看出来 WYO2处理石油烃降解前后有明显的变化,从图中可以看出原油中异戊二烯化合物姥鲛烷(Pr)和植烷(Ph)结构比较稳定,常以正十七烷/姥鲛烷(nC17/Pr)、正十八烷/植烷(nC18/Ph)的比值来确定石油烃的降解情况,从图中可以看出降解前后比值明显减小,表明 WYO2处理的石油烃被充分的降解了。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种有机废气的捕捉方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:将产甲烷菌液与原油混合均匀,得吸收液;
S2:将所述吸收液加入到地层模拟器中;
S3:将有机废气通入到所述地层模拟器中进行处理,所述地层模拟器内的温度为55-58℃,初始压力为9.8-10.2Mp。
2.根据权利要求1所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,S1中所述产甲烷菌液包括无机盐培养基和产甲烷接种物,所述产甲烷接种物的制备方法包括步骤:从采油井口泵取油水混合物,并在无菌厌氧的环境下进行富集培养,直至所述无菌厌氧的环境有甲烷产生时,得产甲烷接种物。
3.根据权利要求1所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,所述无机盐培养基包括以下重量份的原料:
KH2PO4,5.0g;K2HPO4,5.0g;NH4Cl,5.0g;NaCl,10g;MgCl2,2.0g;CaCl2,0.1g;微量元素溶液,5g;去离子水定容至1L;pH:7.0-7.2;刃天青,1g;煮沸除氧,并用Hungate装置通入高纯氮气,直到培养基由粉色变为无色,并加入Na2S·9H2O(0.5g)和NaHCO3(2.5g)。
4.根据权利要求3所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,所述无机盐培养基的制备方法包括以下步骤:
(1)将所述磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化铵、氯化钠、氯化镁、氯化钙、微量元素溶液和刃天青混合均匀,得混合物料;
(2)将所述混合物料用去离子水定容至1L,并调节其pH值至7.0-7.2,得混合液;
(3)将所述混合液煮沸去氧,然后通入高纯氮气,直至所述混合液变为无色,最后加入所述九水硫化钠和碳酸氢钠搅拌均匀,即得无机盐培养基。
5.根据权利要求4所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,所述产甲烷菌液中甲烷接种物与所述无机盐培养基的体积比为0.9-1.2∶2。
6.根据权利要求5所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,S1中所述产甲烷接种物与所述原油的体积比为0.9-1.2∶2。
7.根据权利要求1所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,S2中所述地层模拟器包括:
主反应器,用于容置所述吸收液;
与所述主反应器内壁连接设置的压力传感器和温度传感器;
与所述主反应器流体连通的进气口和气体液体采样口;
以及包覆在所述主反应器外侧的加热器。
8.根据权利要求1所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,所述地层模拟器的控温范围为35-70℃,控温精度为±0.1℃;控压范围为0-14MPa,控压精度为±0.1MPa。
9.根据权利要求1所述有机废气的捕捉方法,其特征在于,S3中所述温度为55℃,初始压力为10Mpa,处理时间为450d。
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