陈武教授课题组在《Separation and Purification Technology》上报道二氧化碳除硬：一种高效的化学沉淀剂用于深层煤层气采出水除硬

内容简述：

近日，《分离纯化技术杂志》（Separation and Purification Technology）发表了化学与环境工程学院陈武教授课题组最新研究成果，报道了CO₂用于深层煤层气采出水软化除硬的新策略。该研究以“双碳”大背景为出发点，以减污降碳、协同增效为目标，资源化利用温室气体CO₂和油气田废水，变废为宝。论文的题目为“Dehardening of carbon dioxide: A highly efficient chemical precipitant used for the dehardening of deep coalbed methane produced water”，陈武教授和研究生张政为共同第一作者。

针对我国深层煤层气开采产生的大量采出水，将温室气体CO₂作为一种沉淀剂，利用其来软化处理深层煤层气采出水，使处理后的采出水能够满足回用要求。通过研究得到了CO₂除硬的最佳条件，可以实现99.77 % 的除硬效果，处理后的采出水可以回用配制压裂液。机理研究表明，一级除硬时，常压下CO₂溶解不足，导致在除硬效果较优情况下，部分Ca²⁺会以Ca(OH)₂的形式被分离。除了以过高回调pH作为提高软化效果的手段外，多级除硬也可以很好保证Ca²⁺以CaCO₃的形式被分离，达到预期，而Mg²⁺在第一级除硬时就基本以Mg(OH)₂的形式被去除。软化除硬可以得到尺寸较小的CaCO₃微球副产品，可考虑进一步回收再利用。CO₂软化除硬工艺不仅实现对深层煤层气采出水的高效经济处理，也一定程度上为早日实现“双碳”目标提供一种工程可行性参考。

该研究工作得到了中国石油天然气集团科学研究与技术开发项目《深层煤层气安全优快钻完井与高效压裂技术研究》、《绿色油气田污染防治及生态保护研究》及长江大学化学与环境工程学院实验中心的支持。

图文摘要：

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.129711