用于从废塑料高效规模化合成Janus碳纳米流体的磺化方法与流程

背景技术：

1、在现代世界面临的主要挑战中，满足能源需求和保护环境是排名最高的两项挑战。在应对我们不断增长的能源需求时，常规化石燃料仍然是主要能源来源；然而，它们正变得越来越难以从成熟油田中开采。石油工程研究的最新进展已经表明，纳米材料可以用于油驱技术（通常称为纳米流体驱）以改善石油驱替。纳米流体的一个优点源自所包含的纳米材料的小尺寸，这些纳米材料能够改变储层岩石的润湿性和/或改变水-油界面处的界面张力（ift），以提高石油采收率。然而，各种约束因素影响着当前纳米流体的流体-流体相互作用和流体-岩石相互作用以及随后的石油采收率。

2、同样，尽管环境保护是长期目标，但塑料作为现代世界中应用最广泛的材料之一，具有高度耐用性且难以降解。因此，开发用于再循环塑料材料的高效策略已成为各行业的主要目标。

技术实现思路

1、提供此概述是为了介绍一些构思的选择，这些构思将在下文的详细描述中进一步描述。此概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键或基本特征，也不旨在用作限制所要求保护的主题的范围的辅助。

2、在一个方面，本文公开的实施例涉及一种制备提高石油采收率组合物（enhancedoil recovery composition，或称为提高采收率组合物）的方法。该方法包括：将废塑料材料碳化以提供碳微粒；使用含so3气体对碳微粒进行官能化，使得碳微粒包括亲水表面；以及研磨碳微粒以提供碳纳米颗粒。碳纳米颗粒包括亲水表面和疏水表面。

3、在另一方面，本文公开的实施例涉及一种提高石油采收率的方法。该方法包括：将含有具有亲水表面和疏水表面的碳微粒的提高石油采收率组合物引入含烃地层中；从含烃地层驱替烃类；以及采收烃类。

4、所要求保护的主题的其他方面和优点将从以下的描述和所附的权利要求书中变得明显。

1.一种制备提高石油采收率组合物的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述废塑料材料碳化进一步包括研磨以提供碳微粒。

3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括将所述碳纳米颗粒与水基流体混合，以提供提高石油采收率流体。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述废塑料材料包括选自由聚丙烯（pp）、聚苯乙烯（ps）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（abs）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）、聚酯（pes）、聚酰胺（pa）、聚氯乙烯（pvc）、聚氨酯（pu）、聚碳酸酯（pc）、聚偏二氯乙烯（pvdc）、聚乙烯（pe）及其组合组成的组的聚合物。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述废塑料材料是塑料废瓶。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，将所述废塑料材料碳化包括在300℃至550℃范围内的温度下加热所述废塑料材料。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述碳微粒具有在5 µm至20 µm范围内的平均粒度。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，使用所述含so3气体对所述碳微粒进行官能化包括在50℃的温度下以0.1 ml/min的流量加热所述碳微粒。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，使用所述含so3气体对所述碳微粒进行官能化进一步包括加热15分钟。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述亲水表面官能团是磺酸基。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，研磨所述碳微粒包括以2000 rpm至4000 rpm的速度将所述碳微粒球磨0.5小时至8小时的时间量。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述碳纳米颗粒具有在5 nm至500nm范围内的平均粒度。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述疏水表面是非磺化的碳表面。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，所述疏水表面通过球磨产生。

15.根据权利要求3至14中任一项所述的方法，其中，所述水基流体是水、海水或盐水。

16.根据权利要求3至15中任一项所述的方法，其中，所述水基流体包括选自由表面活性剂、稳定剂及其组合组成的组的一种或多种添加剂。

17.一种提高石油采收率的方法，包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述碳纳米颗粒以在0.01重量%至3.0重量%范围内的量存在。