CN104418474B - 一种高效低温油泥破乳剂及其制备方法 - Google Patents

一种高效低温油泥破乳剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效低温油泥破乳剂，以破乳剂重量份计，包括如下组分：松香酸聚氧乙烯酯4～21份，椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠3～18份，酸催化剂？0.1～1份，水60～92份。制备方法包括如下内容：将松香酸聚氧乙烯酯、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、酸催化剂和水混合均匀，得到低温油泥破乳剂。该破乳剂低温破乳效果好、使用温度范围宽、油回收率高，并且具有生产成本低、绿色环保、制备方法简便以及应用范围广泛等优点。本发明油泥破乳剂可以应用于罐底油泥、浮渣和活性污泥的无害化处理，也可以应用于石油开采和储运企业产生的各种含油污泥的处理。

Description

一种高效低温油泥破乳剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油泥破乳剂及其制备方法，尤其涉及一种高效低温油泥破乳剂及其制备方法。
背景技术
在石油的开采、集输、炼制及含油污水处理过程中会产生大量含油的黑色固体、半固体废物，被称之为油泥，它的主要成分是油、泥和水。油泥中固体颗粒尺寸可从不足微米到几英寸，大多数在l至100微米之间，油的组成取决于原油种类、炼油厂结构与操作条件，污泥的组成可能随时间变化而变化。据统计，中国年产油泥近300万吨，其中蕴含的原油资源约为60万吨左右。油泥中除含有大量的老化原油、蜡质、胶体物质外，含有大量苯系物、酚类、蒽、芘、多氯联苯和二恶英等有毒有害物质。此外油泥中还含有大量的病原菌、寄生虫，如不进行合理有效的处理，不仅会浪费石油资源，也会对环境造成严重污染。
目前处理含油污泥的技术主要有资源回收、无害化处理和综合利用技术等。资源回收处理技术包括溶剂萃取法、水洗法、微乳洗涤、破乳法等。油泥无害化处理技术包括固定化处理，生物处理、焚烧等技术。综合利用技术包括热分解、制砖铺路以及其它用途。油泥的处理技术多种多样，每种方法都有各自的优缺点和适用范围。
由于化学破乳剂具有活性高、见效快等优点，投加破乳剂是目前最常用的破乳方法。目前常用的破乳剂主要存在着油回收率低，低温破乳效果差、生物降解性差等缺点，且现有的常规破乳剂一般需要在70℃～90℃进行破乳。CN101050380A公开了一种高效原油破乳剂及其制备方法，该破乳剂的合成原理以玉米淀粉为起始原料，引入常规聚醚型破乳剂进行接枝共聚后得到。该破乳剂具有操作温度温和、成本低、破乳效果好等特点，但是制备过程较为复杂，还需要加入质子酸和有机溶剂，不利于环保，具体的破乳效果也缺乏相关数据的支持。CN102039301A公开了一种含油污泥资源化、无害化综合处理工艺。其中所用的破乳剂为碳酸钠、硫酸钠、十二烷基磺酸钠、聚氧乙烯月桂基醚中两种或两种以上的混合物，油回收率可达75%～90%。该工艺过程较为复杂，油回收率还有待于提高。CN102492460A公开了一种原油低温破乳剂制备方法及应用，该方法通过多乙烯多胺聚醚和烷基酚聚醚制备破乳剂，该破乳剂在较低温度下34～38℃下有较快的破乳脱水速度，脱水率达90%以上，但是对固含量高的含油污泥的处理不理想，也缺乏具体的油回收率的相关数据。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种高效低温油泥破乳剂及其制备方法。该破乳剂低温破乳效果好、适用温度范围宽、油回收率高，并且生产成本低、绿色环保、制备方法简便和应用范围广。
本发明高效低温油泥破乳剂，以破乳剂重量份计，包括如下组分：
（1）松香酸聚氧乙烯酯4～21份；
（2）椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠3～18份；
（3）酸催化剂0.1～1份；
（4）水60～92份。
本发明所述的松香酸聚氧乙烯酯（PORE）的分子式为C19H29COO(CH2CH2O)n-H，其中n=3～10。
本发明所述的椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠（DMSS）的结构式为RCONHCH2CH2OCOCHCH(SO3Na)COONa，其中R为C12～C15的烷基。
本发明所述的酸催化剂为无机酸或者C1～C6的有机酸中的一种或多种，其中无机酸为硫酸、盐酸或硝酸中的一种或多种，有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、苯酚或草酸中的一种或多种。酸催化剂的用量优选为破乳剂总重量的0.1～1%。
本发明可以根据需要加入缓蚀剂，如氧化膜型缓蚀剂、沉积膜型缓蚀剂或吸附膜型缓蚀剂中的一种或几种，缓蚀剂的加入量根据实际需要，一般占油泥破乳剂重量的0.1%～1%。
本发明可以根据需要加入螯合剂，如柠檬酸、4A沸石或葡萄糖酸盐中的一种或几种，螯合剂的加入量根据实际需要，一般占油泥破乳剂重量的0.1%～0.5%。
本发明环境友好的低温油泥破乳剂的制备方法，包括如下内容：将松香酸聚氧乙烯酯、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、酸催化剂和水混合均匀，得到本发明低温油泥破乳剂。其中，混合时间为20～65分钟，混合温度为10～45℃。本发明油泥破乳剂可以应用于罐底油泥、浮渣和活性污泥的无害化处理，也可以应用于石油开采和贮运企业产生的各种含油污泥的处理。
本发明油泥破乳剂应用于油泥处理的具体过程如下：首先将油泥与水在混合罐中混合均匀，然后加入油泥破乳剂，进行搅拌，破乳后的产物在油泥分离装置中进行油、水、泥的分离。
其中，油泥与水的质量比为1:3～1:8，油泥破乳剂加入量占油泥的质量百分比为3%～10%，搅拌温度为30～85℃，搅拌时间为20～110分钟。
本发明油泥破乳剂中的松香酸聚氧乙烯酯和椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠均是绿色表面活性剂，具有较高表面活性、低温稳定性和相溶性。并且无毒性、对皮肤的刺激性低、生物降解性高。松香酸聚氧乙烯酯和椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠复配，具有较高的破乳增效作用，适用于含油污泥在低温条件下进行破乳反应，克服传统含油污泥破乳反应所需的高温条件，对含油污泥具有良好的破乳特性，且油品的回收率高。
本发明破乳剂与传统破乳剂比较，具有以下优点：
（1）本发明破乳剂低温破乳效果好，适用温度范围宽，稳定性强；
（2）本发明破乳剂生物降解性高，对环境的影响小，绿色环保；
（3）本发明破乳剂的制备方法简便，生产成本低，适用范围广，易于工业应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不因此限制本发明。
实施例1
将松香酸聚氧乙烯酯（n=4）20g，椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠（R=C13）4g，盐酸0.1g，水75.9g，在30℃条件下混合30分钟，得到油泥破乳剂。
实施例2
将松香酸聚氧乙烯酯（n=5）7g，椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠（R=C12）16g，甲酸0.2g，水76.8g，在35℃条件下混合35分钟，得到油泥破乳剂。
实施例3
将松香酸聚氧乙烯酯（n=3）13g，椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠（R=C14）12g，草酸0.12g，水74.88g，在25℃条件下混合32分钟，得到油泥破乳剂。
实施例4
某炼厂罐底油泥性质如下：含油68.76%，含水5.29%，固体物质含量为25.95%（百分含量以重量为基准）。
将罐底油泥通过泵送至混合罐中，使罐中油泥与水的固液比为1:6，经强力搅拌7分钟，使油泥与水混合均匀。按照油泥重量的5%向混合罐中加入实施例3得到的油泥破乳剂，反应温度维持在30～45℃，搅拌时间35分钟。破乳反应后的产物在油泥分离装置中进行油、水、泥的分离，将上部分离出的油回收，将下部的泥和水的混合物进行沉降分离。最终油回收率为98.3%。
实施例5
所选油泥同实施例4。
将罐底油泥通过泵送至混合罐中，使罐中油泥与水的固液比为1:6，经强力搅拌7分钟，使油泥与水混合均匀。按照油泥重量的5%向混合罐中加入实施例3得到的油泥破乳剂，反应温度维持在60～90℃，搅拌时间35分钟。破乳反应后的产物在油泥分离装置中进行油、水、泥的分离，将上部分离出的油回收，将下部的泥和水的混合物进行沉降分离。最终油回收率为98.2%。
对比例1
所选油泥同实施例4。
将罐底油泥通过泵送至混合罐中，使罐中油泥与水的固液比为1:6，经强力搅拌7分钟，使油泥与水混合均匀。按照油泥重量的5%向混合罐中加入聚醚型破乳剂SP169，反应温度维持在30～45℃，搅拌时间35分钟。破乳反应后的产物在油泥分离装置中进行油、水、泥的分离，将上部分离出的油回收，将下部的泥和水的混合物进行沉降分离。最终油回收率为71.5%。
对比例2
所选油泥同实施例4。
将罐底油泥通过泵送至混合罐中，使罐中油泥与水的固液比为1:6，经强力搅拌7分钟，使油泥与水混合均匀。按照油泥重量的5%向混合罐中加入聚醚型破乳剂SP169，反应温度维持在60～90℃，搅拌时间35分钟。破乳反应后的产物在油泥分离装置中进行油、水、泥的分离，将上部分离出的油回收，将下部的泥和水的混合物进行沉降分离。最终油回收率为82.7%。

Claims (11)

1.一种高效低温油泥破乳剂，其特征在于：以破乳剂重量份计，包括如下组分：
松香酸聚氧乙烯酯4～21份；
椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠3～18份；
酸催化剂0.1～1份；
水60～92份。
2.按照权利要求1所述的油泥破乳剂，其特征在于：松香酸聚氧乙烯酯的分子式为C19H29COO(CH2CH2O)n-H，其中n=3～10。
3.按照权利要求1所述的油泥破乳剂，其特征在于：椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠的结构式为RCONHCH2CH2OCOCHCH(SO3Na)COONa，其中R为C12～C15的烷基。
4.按照权利要求1所述的油泥破乳剂，其特征在于：所述的酸催化剂为无机酸或者C1～C6的有机酸中的一种或多种，其中无机酸为硫酸、盐酸或硝酸中的一种或多种，有机酸为甲酸、乙酸、丙酸、苯酚或草酸中的一种或多种。
5.按照权利要求1所述的油泥破乳剂，其特征在于：油泥破乳剂中含有氧化膜型缓蚀剂、沉积膜型缓蚀剂或吸附膜型缓蚀剂中的一种或几种，缓蚀剂的加入量占油泥破乳剂重量的0.1%～1%。
6.按照权利要求1所述的油泥破乳剂，其特征在于：油泥破乳剂中含有柠檬酸、4A沸石或葡萄糖酸盐中的一种或几种，加入量占油泥破乳剂重量的0.1%～0.5%。
7.一种权利要求1所述的油泥破乳剂的制备方法，其特征在于包括如下内容：将松香酸聚氧乙烯酯、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、酸催化剂和水混合均匀，得到低温油泥破乳剂；混合时间为20～65分钟，混合温度为10～45℃。
8.一种权利要求1所述的油泥破乳剂在浮渣和活性污泥的无害化处理以及石油开采和贮运企业产生的各种含油污泥的处理中的应用。
9.按照权利要求8所述的应用，其特征在于：油泥破乳剂应用于油泥处理的具体过程如下：首先将油泥与水在混合罐中混合均匀，然后加入油泥破乳剂，进行搅拌，破乳后的产物在油泥分离装置中进行油、水、泥的分离。
10.按照权利要求9所述的应用，其特征在于：油泥与水的质量比为1:3～1:8，油泥破乳剂加入量占油泥的质量百分比为3%～10%。
11.按照权利要求9所述的应用，其特征在于：搅拌温度为30～85℃，搅拌时间为20～110分钟。
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