CN104450227B - 稳定剂及制备方法、包含该稳定剂的除油剂及制备方法 - Google Patents

稳定剂及制备方法、包含该稳定剂的除油剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及含油污泥处理领域，具体而言，涉及一种稳定剂及制备方法、包含该稳定剂的除油剂及制备方法。本发明的稳定剂，其原料按质量份数计包括以下组分：丙烯酰胺2‑4份，可溶性纤维素100‑150份，pH调节剂1‑3份。本发明还提供了包含前述稳定剂的除油剂，其原料按质量份数计包括以下组分：稳定剂30‑50份，阴离子表面活性剂5‑15份，乳化剂5‑15份，分散剂5‑15份，硅酸钠1‑5份，水20‑30份。本发明提供的稳定剂具有作为原料加入到除油剂中使得除油剂的稳定性提高，长时间放置不会出现沉淀分层的特点，除油剂具有除油效果明显，环保，而且原油回收率高的特点。

Description

稳定剂及制备方法、包含该稳定剂的除油剂及制备方法
技术领域
本发明涉及含油污泥处理领域，具体而言，涉及一种稳定剂及制备方法、包含该稳定剂的除油剂及制备方法。
背景技术
含油污泥是在石油开采、运输、炼制及含油污水处理过程中产生的含油固体废物。污泥中一般含油率在10-50％，含水率在40-90％,我国石油化学行业中，平均每年产生80万t罐底泥、池底泥，胜利油田每年产生含油污泥在10万吨以上，大港油田每年产生含油污泥约15万吨，河南油田每年产生5×104m3含油污泥。含油污泥中含有大量的苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭的有毒物质，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染，污泥中还含有大量的病原菌、寄生虫(卵)、铜、锌、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。目前，油泥砂己经被国家列为危险废物。
从80年代中期开始，美国、日本、德国、前苏联等发达国家开始研究高效低耗处理油泥的方法和工艺。现今国内外处理含油污泥的方法一般有：焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等。尽管处理的方法很多，但都普遍存在针对性不强、处理成本高、对环境有污染以及原油回收率不高等缺点。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种稳定剂，本发明提供的稳定剂具有作为原料加入到除油剂中使得除油剂的稳定性提高，长时间放置不会出现沉淀分层的特点。
本发明的第二目的在于提供一种稳定剂的制备方法，该制备方法具有通过将原料改性后进行充分的扩链反应以增强稳定剂效果的特点。
本发明的第三目的在于提供一种除油剂，该除油剂具有除油效果明显，环保，而且原油回收率高的特点。
本发明的第四目的在于提供一种除油剂的制备方法，该制备方法具有方法简单、制备出的除油剂效果好的特点。
为了实现本发明的目的，特采用以下技术方案：
本发明实施例提供了一种稳定剂，其原料按质量份数计包括以下组分：丙烯酰胺2-4份，可溶性纤维素100-150份，pH调节剂1-3份。
优选地，其原料按质量份数计包括以下组分：丙烯酰胺2-3份，可溶性纤维素100-120份，pH调节剂1-2份。
本发明实施例中提供的稳定剂，这种稳定剂作为原料加入到除油剂中可使除油剂中的原料中亲油性组分分散剂、乳化剂等与亲水性组分硅酸钠、水能达到互溶的状态，使得到的除油剂稳定性好，长时间放置也不会出现沉淀分层等现象，而且还能增强除油剂在使用时的除油效果。
优选地，pH调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种，最好使用强碱以保证在碱性环境条件下，稳定剂得以生成的必要反应环境。
本发明实施例还提供了一种稳定剂的制备方法，包括如下步骤：
(A)将丙烯酰胺配制成质量百分比浓度为0.2-0.3％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素配制成质量百分比浓度为10-12％的水溶液后，在70-90℃的条件下搅拌均匀，加入pH调节剂至pH在8-10之间形成第一混合物；
(C)将所述第一混合物在70-90℃的条件下搅拌1-3h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后继续搅拌1-3h，即得稳定剂。
本发明实施例还提供的稳定剂的制备方法，通过先对可溶性纤维素改性并调节体系的pH值至碱性后加入丙烯酰胺进行扩链反应，为了保证扩链反应的有效进行，温度与混合搅拌时间需要在一定的范围内以使得最后生成的稳定剂稳定效果好，作为原料组分加入到除油剂中能够提高除油剂的除油效果。
优选地，所述步骤(B)中，搅拌时间为1-3h，搅拌速率为100-200rad/min，充分搅拌以使可溶性纤维素充分溶解。
优选地，所述步骤(C)中，将所述第一混合物在70-90℃的条件下搅拌1-3h的搅拌速率为100-200rad/min，再加入(A)步骤形成的溶液后继续搅拌1-3h的搅拌速率为100-200rad/min，为了使得最后生成的稳定剂的稳定性能更优，各原料在进行融合时均需充分的搅拌，但是搅拌速度不宜太快，会打碎破坏掉原料中的有效成分。
本发明实施例提供了一种除油剂，其原料按质量份数计包括以下组分：稳定剂30-50份，阴离子表面活性剂5-15份，乳化剂5-15份，分散剂5-15份，硅酸钠1-5份，水20-30份。
本发明的实施例中提供的除油剂，通过将这种除油剂加入到油泥中，将原油从泥沙中清洁出来，形成清晰的分层，原油在最上层，中间为水层，底层为泥沙，从而达到清理油泥以及回收原油的效果， 这种除油剂不仅使用简单、处理成本低而且原油回收率高能达到99.8％。
其中，硅酸钠的添加是为了当原油与泥沙分离开后，以增加水相的密度，使得原油相与水相的分离有更清晰的界限，出现明显的分层现象，不会有互溶的现象发生，也更方便于原油的回收。
优选地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠中的一种或几种，通过添加阴离子表面活性剂在清洗油泥时，能够将原油更好的从油泥中分离出来。
优选地，所述乳化剂为OP-10以及OP-12中的一种或两种，所述分散剂为司班-80以及司班-60中的一种或两种，乳化剂的添加增加了除油剂的乳化性能，除油性能也随之增强。
本发明实施例还提供了一种除油剂的制备方法，包括如下步骤：将硅酸钠和水混合溶解后，加入稳定剂、阴离子表面活性剂、乳化剂以及分散剂后，搅拌均匀即得除油剂。
本发明实施例提供的除油剂的制备方法，依顺序依次加入各种原料之后混合均匀并搅拌一定的时间，制备方法简单，而且搅拌不易太快不然会破坏原料中的有效成分，使得最终制备出的除油剂除油效果显著。
优选地，将硅酸钠和水混合溶解后，加入稳定剂、阴离子表面活性剂、乳化剂以及分散剂后进行搅拌的搅拌速率为100-150rad/min，常温搅拌1-3h，进行充分的搅拌以使得原料更好的互相融合，互相渗透以发挥除油功效。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
除油剂的制备方法如下：
(A)将丙烯酰胺2kg配制成质量百分比浓度为0.2％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素100kg配制成质量百分比浓度为10％的水溶液后，在70℃的条件下搅拌均匀，加入pH调节剂1kg至pH＝8，形成第一混合物；
(C)将第一混合物在70℃的条件下搅拌1h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后继续搅拌1h，即得稳定剂；
(D)将硅酸钠1kg与水20kg混合溶解后，将上述稳定剂30kg，阴离子表面活性剂5kg，乳化剂5kg，分散剂5kg加入后进行搅拌即得除油剂。
实施例2
除油剂的制备方法如下：
(A)将丙烯酰胺4kg配制成质量百分比浓度为0.3％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素150kg配制成质量百分比浓度为12％的水溶液后，在温度为90℃，搅拌速率为100rad/min的条件下搅拌均匀，加入质量分数30％的氢氧化钠溶液2kg至pH在8-10之间，形成第一混合物；
(C)将第一混合物在温度为90℃搅拌速率为100rad/min的条件下搅拌3h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后在搅拌速率为100rad/min的条件下继续搅拌3h，即得稳定剂；
(D)将硅酸钠5kg与水30kg混合溶解后，将上述稳定剂50kg，十二烷基苯磺酸钠15kg，OP-10 15kg，司班-80 15kg加入后在搅拌速率为100rad/min进行常温搅拌1h后即得除油剂。
实施例3
除油剂的制备方法如下：
(A)将丙烯酰胺3kg配制成质量百分比浓度为0.3％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素120kg配制成质量百分比浓度为11％的水溶液后，在温度为80℃，搅拌速率为200rad/min的条件下搅拌均匀，加入质量分数30％的氢氧化钠与氢氧化钾的溶液3kg至pH在8-10之间，形成第一混合物；
(C)将第一混合物在温度为80℃搅拌速率为200rad/min的条件下搅拌2h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后在搅拌速率为200rad/min的条件下继续搅拌2h，即得稳定剂；
(D)将硅酸钠5kg与水30kg混合溶解后，将上述稳定剂50kg，十二烷基苯磺酸钠与十六烷基苯磺酸钠的混合物10kg，OP-10与OP-12的混合物10kg，司班-80以及司班-60的混合物10kg加入后在搅拌速率为150rad/min进行常温搅拌3h后即得除油剂。
实施例4
除油剂的制备方法如下：
(A)将丙烯酰胺2kg配制成质量百分比浓度为0.3％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素110kg配制成质量百分比浓度为11％的水溶液后，在温度为80℃，搅拌速率为150rad/min的条件下搅拌均匀，加入质量分数30％的氢氧化钠与氢氧化钾的溶液3kg至pH在8-10之间，形成第一混合物；
(C)将第一混合物在温度为80℃搅拌速率为150rad/min的条件下搅拌2h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后在搅拌速率为150rad/min的条件下继续搅拌2h，即得稳定剂；
(D)将硅酸钠4kg与水25kg混合溶解后，将上述稳定剂40kg，十二烷基苯磺酸钠与十六烷基苯磺酸钠的混合物12kg，OP-10与OP-12的混合物12kg，司班-80以及司班-60的混合物12kg加入后在搅拌速率为130rad/min进行常温搅拌2h后即得除油剂。
实施例5
除油剂的制备方法如下：
(A)将丙烯酰胺2kg配制成质量百分比浓度为0.3％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素110kg配制成质量百分比浓度为11％的水溶液后，在温度为80℃，搅拌速率为150rad/min的条件下搅拌均匀，加入质量分数30％的氢氧化钠与氢氧化钾的溶液3kg至pH在8-10之间，形成第一混合物；
(C)将第一混合物在温度为80℃搅拌速率为150rad/min的条件下搅拌2h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后在搅拌速率为130rad/min的条件下继续搅拌2h，即得稳定剂；
(D)将硅酸钠4kg与水25kg混合溶解后，将上述稳定剂40kg，十二烷基苯磺酸钠与烷基硫酸钠的混合物12kg，OP-12 13kg，司班-80以及司班-60的混合物12kg加入后在搅拌速率为120rad/min进行常温搅拌1h后即得除油剂。
实验例1
除油剂的水溶性实验：在100ml水中分别加入实施例1-4的除油剂30g，充分搅匀后，常温条件下观察5min后，实验结果如下表所示：
表1水溶性结果实验
组别 现象
实施例1 完全溶解，没有残渣、悬浮物
实施例2 完全溶解，没有残渣、悬浮物
实施例3 完全溶解，没有残渣、悬浮物
实施例4 完全溶解，没有残渣、悬浮物
实验例2
将本发明实施例1-4的除油剂对油泥进行处理，具体的实验过程如下：将油泥加入到加热罐中，然后再加热同体积水，加热升温到70℃，恒温搅拌，加入除油剂，搅拌0.5h，停止搅拌，静置1h，观察分层现象，原油泥的性能指标如下：含油量为50.2％，含水率为17.8％，含泥为32％，具体处理效果验证如下表2所示：
表2除油剂的效果实验结果
从表2中可以看出来，本发明实施例的除油剂在较少的添加量下，就能实现很好的除油效果，而且方法简单，成本低，比较环保，处理后泥土含油率低于0.2％，达到排放标准，可直接填埋或用于筑路。
实验例3
用本发明实施例1-4的除油剂进行除油的方法与传统的除油方法对原油泥进行处理，原油泥的性能指标如下：含油量为50.2％， 含水率为17.8％，含泥为32％，将各处理方法进行对比评价，具体评价结果如下表3所示：
表3对比评价结果
实验例4
新疆某联合站，每年产生罐底油泥3000m3，其中含油量达到50.2％，之前处理方法为经过简单回收后剩余填埋，不但浪费资源，并且严重污染环境，使用本发明复合除油剂，原油回收率达到99.8％，即每年回收原油1500m3，按每方2000元计，一年回收300万元的原油。处理后的泥土含油率低于0.2％，可直接填埋或用于筑路使用。
本发明实施例提供的除油剂，具有良好的水溶性，具有较强的油泥分离作用，原油回收率在99％以上，所用于合成除油剂的原料均为市售产品，易得。进行除油时操作简单，费用低，不产生二次污染，环保，处理后的泥土含油率低，可直接用于填埋或筑路。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.稳定剂，其特征在于，其原料按质量份数计为以下组分：丙烯酰胺2-4份，可溶性纤维素100-150份，pH调节剂1-3份；
所述稳定剂的制备方法为如下步骤：
(A)将丙烯酰胺配制成质量百分比浓度为0.2-0.3％的水溶液备用；
(B)将可溶性纤维素配制成质量百分比浓度为10-12％的水溶液后，在70-90℃的条件下搅拌均匀，加入pH调节剂至pH在8-10之间形成第一混合物；
(C)将所述第一混合物在70-90℃的条件下搅拌1-3h后，再加入(A)步骤形成的水溶液后继续搅拌1-3h，即得稳定剂。
2.根据权利要求1所述的稳定剂，其特征在于，其原料按质量份数计为以下组分：丙烯酰胺2-3份，可溶性纤维素100-120份，pH调节剂1-2份。
3.根据权利要求1所述的稳定剂，其特征在于，所述步骤(B)中，搅拌时间为1-3h，搅拌速率为100-200rad/min。
4.根据权利要求1所述的稳定剂，其特征在于，所述步骤(C)中，将所述第一混合物在70-90℃的条件下搅拌1-3h的搅拌速率为100-200rad/min，再加入(A)步骤形成的溶液后继续搅拌1-3h的搅拌速率为100-200rad/min。
5.包含权利要求1-4任一项的稳定剂的除油剂，其特征在于，其原料按质量份数计包括以下组分：稳定剂30-50份，阴离子表面活性剂5-15份，乳化剂5-15份，分散剂5-15份，硅酸钠1-5份，水20-30份。
6.根据权利要求5所述的除油剂，其特征在于，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠中的一种或几种。
7.根据权利要求5所述的除油剂，其特征在于，所述乳化剂为OP-10以及OP-12中的一种或两种，所述分散剂为司班-80以及司班-60中的一种或两种。
8.权利要求5-7任一项所述的除油剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将硅酸钠和水混合溶解后，加入稳定剂、阴离子表面活性剂、乳化剂以及分散剂后，搅拌均匀即得除油剂。
9.根据权利要求8所述的除油剂的制备方法，其特征在于，将硅酸钠和水混合溶解后，加入稳定剂、阴离子表面活性剂、乳化剂以及分散剂后进行搅拌的搅拌速率为100-150rad/min，常温搅拌1-3h。
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