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随着页岩油气开采的快速发展,废弃污染物也越来越多,而油基钻井固体废弃物是其主要污染物之一。油基钻井固体废弃物包含了钻井液中各种添加剂和石油类物质。污染物浓度高,性质较为特殊,如果处理不当,会对环境造成污染。《国家危险废物目录》已将其列入危险废物类(编号HW08)。《国家清洁生产促进法》和《固体废物环境污染防治法》也明确提出必须对它进行无害化处理。超临界流体萃取技术是一种高效的、洁净的分离技术,其在产物分离和提取中占据了独特的优势。本文以钻井过程中产生的油基钻井固体废弃物为原料,对超临界二氧化碳(C02)萃取油基钻井固体废弃物的规律和工艺进行了深入研究和探讨。首先采用单因素实验和正交实验研究了超临界CO2萃取的最佳工艺。重点考察了萃取压力、萃取温度、萃取时间对固体残油率的影响,确定实验范围内最佳的工艺条件为:萃取压力25 MPa,萃取温度50℃、萃取时间100 min,此时的残油率为0.748%。同时对萃余物进行分析,并以市售0#柴油为参考。馏程分析结果显示,萃取柴油和市售0#柴油的沸点范围基本相同,曲线走势大致相同,二者物性差别不大。红外分析结果显示,萃取柴油与市售0#柴油的成分结构基本相同,说明超临界CO2萃取工艺对油基钻井固体废弃物中的柴油损害性小,基本未改变柴油本身的物性。GC-MS分析结果显示,萃取柴油中共鉴定出80个化合物,包括烷烃、烯烃、醇、醛以及不饱和脂肪酸等化学成分。其中,C10以上的化合物所占比例较高。本文还对缔合模型用于关联萃余物(柴油)在超临界CO2中的溶解度进行了研究,提出了一个六参数的修正Chrastil方程。该方程中,将Chrastil方程的常数k表示为密度和温度的函数。分别用Chrastil方程和本文提出的方程对溶解度的实验数据进行关联,其中本文提出的修正Chrastil方程的平均相对误差为0.43%,拟合效果优于Chrastil方程。论文的研究结果为萃取出的柴油的利用提供了一些基础数据,为以后油基钻井固体废弃物以及固体废物的处理提供了一条途径。本文提出的关于超临界CO2萃取油基钻井固体废弃物中柴油的溶解度方程,可沿用至其他的固体废物—超临界CO2体系中,并对萃取过程的放大具有重要的指导意义。