夹带剂辅助超临界CO₂萃取钻井废物特征

彭川^1,2,3，翟云波^1,2，冯伟³，张艳辉³

1. 湖南大学环境科学与工程学院2. 湖南大学环境生物与控制教育部重点实验室3. 中国科学院深圳先进技术研究院

摘 要：钻井废物性质特殊,易对环境造成潜在危害,如何资源化利用是急需解决的问题.实验采用超临界CO₂萃取技术对钻井废物中含油组分进行提取和回用,对比了2种夹带剂条件下超临界CO₂的萃取效果,重点研究了压强对萃取效果的影响,并且通过FTIR,SEM,XRD和GC-MS等手段考察了钻井废物萃取前后官能团、微观形貌、矿物组成和含油组分的构成与变化.结果表明:夹带剂可提升超临界CO₂的萃取率,乙醇作为夹带剂效果更优,在压强为20 MPa条件下萃取率最高可达到92.2%,最低残油率0.9%,萃取后粒径更加均匀并降低至5～10μm;残留物中矿物成分主要为SiO₂,Ba SO4及CaCO₃,在超临界环境下,碳原子数在11～17之间含油物质更易被萃取.最后提出了可能的萃取机理与途径.

关键词：超临界CO₂;钻井废物;夹带剂;萃取;