《非常規石油在共生礦物表面剝離過程的界面特性及規律》是依託天津大學，由何林擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：非常規石油在共生礦物表面剝離過程的界面特性及規律
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：何林
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以非常規石油（如重質原油、油砂瀝青、頁岩油等）在不同共生礦物質（如二氧化矽、碳酸鹽礦物、矽酸鹽礦物等）表面剝離過程為研究對象，依據界面潤濕動力學及DLVO膠體界面理論，採用光學圖像分析、固體界面表征及微觀作用力測試方法，對非常規石油在不同共生礦物表面剝離的影響因素及其界面規律等基礎科學問題展開研究。具體研究內容包括：非常規石油中不同類型共生礦物質的化學組成及界面性質表征與不均勻表面處理；礦物質表面油膜剝離的圖像處理方法的建立；礦物表面粗糙度及化學不均勻性對油膜剝離的影響；油膜厚度及化學組成不均勻性對油膜剝離過程的影響；不同礦物質表面油膜剝離的動力學特性及規律，以及不同礦物質與油滴微觀作用力測試、分析等。最終獲得礦物質表面非常規石油油膜剝離的界面規律及剝離控制機制。本研究的成功完成可為不同種類非常規石油開採的過程強化及低能耗、低污染、高效率的非常規石油開採工藝的研發提供理論和技術基礎。
結題摘要
以非常規石油（重油、油砂瀝青、頁岩油等）在不同共生礦物表面剝離過程為研究對象，依據界面潤濕動力學及DLVO膠體界面理論，採用光學圖像分析、固體界面表征、微觀作用力測試、分子動力學模擬、界面改性合成等方法，對非常規石油在不同共生礦物表面剝離的影響因素及其界面規律等基礎科學問題展開研究，同時對不同重質油礦物的分離過程進行界面強化。 具體完成的研究內容包括：非常規石油中不同類型共生礦物（碳酸鹽礦物、矽酸鹽礦物等）的化學組成及界面性質表征與處理；礦物表面油膜剝離的圖像處理表征方法的建立；油膜在不同共生礦物質表面剝離動力學規律；礦物表面化學不均勻性對油膜剝離過程的影響及動力學特性；油膜物理-化學不均勻性對油膜在礦物表面剝離過程的影響以及不同礦物質與油滴微觀作用力測試、分析等。不同油組分（飽和份、芳香份、膠質、瀝青質）在不同礦物表面吸附與脫附規律；不同雜原子及基團（N,O,S）對瀝青質在不同礦物表面的吸脫附規律研究；水分子及鹽組成對重質油與礦物質相互作用的影響規律。揭示了離子液體、納米表面活性材料、生物可降解表面活性劑、可逆表面活性材料在油固分離過程中的作用機制。在上述基礎研究的基礎上，開發了矽酸鹽重質油礦的界面強化分離技術（油品萃取率提高10%以上）、碳酸鹽重質油礦物的複合萃取技術及反應萃取技術（重質油與礦物質實現全元素分別回收）。 通過本項目的實施，在國內外重要學術期刊發表論文15篇，授權發明專利4件，申請發明專利1件，參加國際學術交流會議並做報告或展報12場次，國內學術會議3次，培養公派學生3名，培養碩士研究生3人，在讀博士研究生3人，出站博士後1人，超額完成預期任務。 本研究的成功完成可為不同種類非常規石油開採的過程強化及低能耗、低污染、高效率的非常規石油開採工藝的研發提供理論和技術基礎。
