CN110272174B

CN110272174B - 一种碱性分离剂及在污油泥处理中的应用

Info

Publication number: CN110272174B
Application number: CN201910571556.9A
Authority: CN
Inventors: 张玮; 卜涛; 贠军贤; 梁庆; 陈冰冰; 张颂红; 张学峰; 严琴; 朱杰; 贾红斌
Original assignee: Shaanxi Oufeide Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Shaanxi Oufeide Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-08-27
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: CN110272174A

Abstract

本发明公开了一种碱性分离剂及在污油泥处理中的应用。所述碱性分离剂主要以离子液体、生物基活性物质及辅料组成的混合物。用所述的碱性分离剂，对污油泥进行三相分离处理，可从污油泥中迅速分离和回收原油，分离后泥沙含油率降低至0.32%，可达到直接排放的要求。本发明提供的分离剂具有优异的三相分离性能，其用于油泥分离处理的步骤简单，操作条件温和，处理周期约半小时，十分迅速，可以大规模工业化应用，在能源和环保领域具有广阔应用前景。

Description

一种碱性分离剂及在污油泥处理中的应用

技术领域

本发明属于石油污染与环境保护技术领域，具体涉及一种碱性分离剂及在污油泥处理中的应用。

背景技术

污油泥是原油生产和炼制过程中产生的重要危险污染物，已列入国家危险废弃物名录。污油泥进入环境，会对土壤、大气、水体及人体健康等造成严重的危害，必须进行处理。我国每年产生的污油泥已达数百万吨，其性质多变，体积量庞大，处理难度高。国内外已提出物理方法、化学焚烧法、生物法等不同的处理方法。但是，尚存在处理成本大、处理不彻底、含油率高、原油回收和利用困难等难题。采用分离剂对油泥进行三相分离处理，成为当前油泥处理和资源化利用的重要发展方向。其中，碱性分离剂对设备腐蚀小，产生的二次污染物较少，处理操作条件温和，已引起了国内外的普遍重视。

虽然利用分离剂可以对油泥进行减量化处理，并可以回收原油，但是，现有的分离剂主要利用常规化学表面活性剂对原油进行清洗分离，其处理不彻底，处理周期长，分离后的泥土含油率高，达不到工业排放的要求，难以实现无害化处理。因此，需要研究新型高效的污油泥分离剂和处理方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明目的是提供一种碱性分离剂及在污油泥处理中的应用。

本发明采用的技术方案是：

一种碱性分离剂，所述分离剂是具有从泥沙颗粒表面剥离并分离石油功能的水溶性混合物，主要有效成分为离子液体、生物基活性物质和辅料，pH为11~12。

进一步，所述的一种碱性分离剂，所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，其在分离剂中所占的质量百分比为0.65~14%。

进一步，所述的一种碱性分离剂，其特征在于，所述的生物基活性物质为氨基酸表面活性剂和油皂，其在分离剂中所占的质量百分比为0.32~3.62%及0.65~7.25%。

更进一步，所述的一种碱性分离剂，所述的辅料为偏硅酸钠、氢氧化钾、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、氯化钾、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇醚硫酸钠等组成的混合物。辅料在分离剂中所占的质量百分比分别为：偏硅酸钠69.83~97.29%、氢氧化钾0.32~7.51%、十二烷基硫酸钠0.65~3.62%、十六烷基三甲基溴化铵0.02~0.36%、氯化钾0.03~1.81%、脂肪醇聚氧乙烯醚0.03~1.81%、脂肪醇醚硫酸钠0.03~1.81%。

一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，所述的应用是用所述的碱性分离剂对油污泥进行分离处理，通过处理剂中离子液体和生物活性物质对原油进行有效剥离、增溶和分散，并利用辅料的协同作用及其对泥土颗粒的稳定，实现原油的分离和富集。

进一步，所述的一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述的应用包括以下步骤：

1）制备分离剂水溶液：将分离剂溶解在水中，调节pH至11~12，制备得到分离剂碱性溶液；2）加热搅拌：将所得分离剂水溶液加热至预定温度，并搅拌均匀；3）原油剥离与分散：取一定量污油泥，加入到加热后的分离剂水溶液中，缓慢搅拌并保温，进行原油的剥离和分散，得到三相悬浮液；4）静置分离：停止搅拌，将所得三相悬浮液静置一定时间，通过重力沉降实现原油富集，上层为油相，中间为水相分层，底部为泥沙固相；5）分离和回收利用：收集上层油相，得到回收的原油；中间水相重复利用；泥沙固相检测达标后排放。

进一步，所述的一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述步骤1）中水的用量为分离剂总质量的7.5~18.8倍；步骤3）中分离剂溶液的用量为油泥总质量的1.3~2.5倍。

更进一步，所述的一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述步骤2）中加热温度为50~55℃；步骤4）中的静置时间为10~15分钟。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1）本发明提供的碱性分离剂与现有的其它分离剂不同，本发明提供的碱性分离剂充分利用离子液体的溶解分散以及生物基活性物质的协同作用，从油泥中的泥沙固相颗粒表面剥离原油，并利用辅料中泥土稳定剂使泥沙结构收缩稳定，同时利用表面活性物质进行油珠富集。因此，其原油剥离效率高。

2））本发明提供的应用碱性分离剂处理污油泥的方法，其步骤简单，处理周期短，分离效率高，可以大规模工业化应用。

3）本发明提供的应用碱性分离剂处理污油泥的方法，处理过程条件温和，对设备的腐蚀很小，所得原油可以回收利用，处理过程水相可以重复利用，分离后的泥土含油率可以低达0.32%，可以达到工业排放标准，能够实现污油泥的资源化利用和无害化处理。因此，在油气生产、石油炼制和环境保护等领域，具有广阔的应用前景。具体实施方式

为了更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1

将0.4 g 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、0.12 g生物活性物质（其中，氨基酸表面活性剂0.04 g，油皂 0.08 g）及2.344 g辅料（其中，偏硅酸钠2 g，氢氧化钾0.2 g，十二烷基硫酸钠0.08 g，十六烷基三甲基溴化铵0.004 g，氯化钾0.02 g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.02 g，脂肪醇醚硫酸钠0.02 g）进行混合，溶解在50 g 水中，搅拌均匀，调pH至11，制备得到碱性分离剂溶液；将所得碱性分离剂溶液加热到50℃，然后投入40 g污油泥，缓慢搅拌20min，得到三相悬浮液；停止搅拌，将所得三相悬浮液静置10 min，分层富集，得到上层油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的原油，进行资源化利用；将中间水相进行重复利用。用重量法和索氏提取法，测得污油泥的初始含油率为25.43%，分离处理后所得的泥沙固相含油率为1.10 %。

实施例2

将0.2 g 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、0.12 g生物活性物质（其中，氨基酸表面活性剂0.04 g，油皂 0.08 g）及2.344 g辅料（其中，偏硅酸钠2 g，氢氧化钾0.2 g，十二烷基硫酸钠0.08 g，十六烷基三甲基溴化铵0.004 g，氯化钾0.02 g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.02 g，脂肪醇醚硫酸钠0.02 g）进行混合，溶解在50 g 水中，搅拌均匀，调pH至12，制备得到碱性分离剂溶液；将所得碱性分离剂溶液加热到55℃，然后投入40 g污油泥，缓慢搅拌20min，得到三相悬浮液；停止搅拌，将所得三相悬浮液静置10 min，分层富集，得到上层油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的原油，进行资源化利用；将中间水相进行重复利用。用重量法和索氏提取法，测得污油泥的初始含油率为25.43%，分离处理后所得的泥沙固相含油率为2.62 %。

实施例3

将0.2 g 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、0.12 g生物活性物质（其中，氨基酸表面活性剂0.04 g，油皂 0.08 g）及6.344 g辅料（其中，偏硅酸钠6 g，氢氧化钾0.2 g，十二烷基硫酸钠0.08 g，十六烷基三甲基溴化铵0.004 g，氯化钾0.02 g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.02 g，脂肪醇醚硫酸钠0.02 g）进行混合，溶解在50 g 水中，搅拌均匀，调pH至12，制备得到碱性分离剂溶液；将所得碱性分离剂溶液加热到55℃，然后投入40 g污油泥，缓慢搅拌20min，得到三相悬浮液；停止搅拌，将所得三相悬浮液静置10 min，分层富集，得到上层油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的原油，进行资源化利用；将中间水相进行重复利用。用重量法和索氏提取法，测得污油泥的初始含油率为25.43%，分离处理后所得的泥沙固相含油率为2.82 %。

实施例4

将0.04 g 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、0.06 g生物活性物质（其中，氨基酸表面活性剂0.02 g，油皂 0.04 g）及6.067 g辅料（其中，偏硅酸钠6 g，氢氧化钾0.02 g，十二烷基硫酸钠0.04 g，十六烷基三甲基溴化铵0.001 g，氯化钾0.002 g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.002 g，脂肪醇醚硫酸钠0.002 g）进行混合，溶解在50 g 水中，搅拌均匀，调pH至11.5，制备得到碱性分离剂溶液；将所得碱性分离剂溶液加热到55℃，然后投入40 g污油泥，缓慢搅拌20 min，得到三相悬浮液；停止搅拌，将所得三相悬浮液静置10 min，分层富集，得到上层油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的原油，进行资源化利用；将中间水相进行重复利用。用重量法和索氏提取法，测得污油泥的初始含油率为25.43%，分离处理后所得的泥沙固相含油率为0.89 %。

实施例5

将0.4 g 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1.2 g生物活性物质（其中，氨基酸表面活性剂0.4 g，油皂 0.8 g）及9.44 g辅料（其中，偏硅酸钠8 g，氢氧化钾0.4 g，十二烷基硫酸钠0.4 g，十六烷基三甲基溴化铵0.04 g，氯化钾0.2 g，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2 g，脂肪醇醚硫酸钠0.2 g）进行混合，溶解在90 g 水中，搅拌均匀，调pH至12，制备得到碱性分离剂溶液；将所得碱性分离剂溶液加热到55℃，然后投入40 g污油泥，缓慢搅拌20 min，得到三相悬浮液；停止搅拌，将所得三相悬浮液静置10 min，分层富集，得到上层油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的原油，进行资源化利用；将中间水相进行重复利用。用重量法和索氏提取法，测得污油泥的初始含油率为25.43%，分离处理后所得的泥沙固相含油率为0.32 %。

Claims

1.一种碱性分离剂，其特征在于，所述分离剂是具有从泥沙颗粒表面剥离并分离石油功能的水溶性混合物，主要有效成分为离子液体、生物基活性物质和辅料，pH为11～12；

所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，其在分离剂中所占的质量百分比为0.65～14%；

所述的生物基活性物质为氨基酸表面活性剂和油皂，其在分离剂中所占的质量百分比为0.32～3.62%及0.65～7.25%；

所述的辅料为偏硅酸钠、氢氧化钾、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、氯化钾、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪醇醚硫酸钠组成的混合物，辅料在分离剂中所占的质量百分比分别为：偏硅酸钠69.83～97.29%、氢氧化钾0.32～7.51%、十二烷基硫酸钠0.65～3.62%、十六烷基三甲基溴化铵0.02～0.36%、氯化钾0.03～1.81%、脂肪醇聚氧乙烯醚0.03～1.81%和脂肪醇醚硫酸钠0.03～1.81%。

2.一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述的应用是用权利要求1所述的碱性分离剂对油污泥进行分离处理，通过处理剂中离子液体和生物活性物质对原油进行有效剥离、增溶和分散，并利用辅料的协同作用及其对泥土颗粒的稳定，实现原油的分离和富集。

3.根据权利要求2所述的一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述的应用包括以下步骤：1）制备分离剂水溶液：将分离剂溶解在水中，调节pH至11～12，制备得到分离剂碱性溶液；2）加热搅拌：将所得分离剂水溶液加热至预定温度，并搅拌均匀；3）原油剥离与分散：取一定量污油泥，加入到加热后的分离剂水溶液中，缓慢搅拌并保温，进行原油的剥离和分散，得到三相悬浮液；4）静置分离：停止搅拌，将所得三相悬浮液静置一定时间，通过重力沉降实现原油富集，上层为油相，中间为水相分层，底部为泥沙固相；5）分离和回收利用：收集上层油相，得到回收的原油；中间水相重复利用；泥沙固相检测达标后排放。

4.根据权利要求3所述的一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述步骤1）中水的用量为分离剂总质量的7.5～18.8倍；步骤3）中分离剂溶液的用量为油泥总质量的1.3～2.5倍。

5.根据权利要求3所述的一种碱性分离剂在污油泥处理中的应用，其特征在于，所述步骤2）中加热温度为50～55℃；步骤4）中的静置时间为10～15分钟。