CN110386753B - 一种油泥酸性分离处理剂及分离处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂及分离处理方法。所述油泥分离处理剂主要为离子液体和辅料组成的混合物。利用所述的油泥分离处理剂，对含有原油和泥土沙粒等的油泥进行分离处理，充分利用离子液体优异的增溶分散、辅料中多种表面活性物质协同及其与油泥固相颗粒表面间的相互作用，对石油烃进行有效剥离、分离和富集，实现油泥的资源化利用和无害化处理。本发明提供的油泥分离处理剂具有优异的分离性能，提供的油泥分离处理方法步骤简单，分离处理过程在常温下进行，处理迅速，工业放大容易，可以大大降低落地油泥中的含油率，在石油开采、炼油和环境保护等许多工业领域，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于石油污染与环境保护技术领域，具体涉及一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂及分离处理方法。
背景技术
油泥是石油开采、储运和炼制加工等工业过程中产生的含有原油和泥沙等的典型危险污染物，其性质多变，相态复杂，对环境危害大，必须进行处理。采用油泥分散剂、清洗剂、破乳剂等处理剂对油泥进行分离处理，是实现油泥的处理和资源化利用的重要发展方向。
然而，现有的油泥分离处理剂主要利用常规碱性或酸性化学助剂、高毒溶剂以及表面活性剂等复杂化合物，其使用量大，分离过程成本高，二次污染严重，原油的剥离效果差，分离不彻底，处理后的泥沙含油率达不到排放标准。同时，目前工业应用的大多数分离处理剂，需要在较高的温度条件下进行处理，其能耗大，分离周期和时间长，效率低。因此，需要研究新型高效的油泥处理剂和处理方法。
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基于离子液体的油泥酸性分离处理剂及分离处理方法。
本发明采用的技术方案是：
一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂，所述油泥分离处理剂为离子液体和辅料组成的混合物，pH为1~4。
进一步，所述的一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂，其特征在于，所述的离子液体为咪唑氯盐（氯化1-丁基-3-甲基咪唑）离子液体，在分离处理剂中所占的质量百分比为3.7~12.6%。
进一步，所述的一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂，所述的辅料为十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠、磺酸、油酸、脂肪酸甲酯磺酸盐、油皂、氯化钾等组成的混合物。
进一步，所述的一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂，所述的辅料在分离处理剂中所占的质量百分比分别为：十六烷基三甲基溴化铵4.6~23.5%、脂肪醇醚硫酸钠9.2~47.1%、α-烯基磺酸钠0.2~18.3%、磺酸0.2~18.3%、油酸0.2~18.3%、脂肪酸甲酯磺酸盐0.2~18.3%、油皂9.2~36.4%、氯化钾0.2~6.3%。
一种利用基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，所述的方法包括以下步骤：
1）制备分离处理剂溶液：将分离处理剂溶解在水中，搅拌均匀，调节pH至1~4，制备得到分离处理剂溶液；
2）油泥中石油烃的剥离与分散：取一定量含有原油和泥沙等的油泥，加入到分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，通过处理剂中离子液体增溶分散以及辅料与油泥中的泥土或沙粒等固相表面之间的相互协同作用，进行石油烃的剥离与分散，得到泥沙-石油烃-水相等固-液-液三相悬浮液；
3）油、水、泥沙的分离：将所得三相悬浮液静置一定时间，利用各相的密度差异，通过重力沉降实现石油烃的上层分层富集、中间水相分层和底部泥沙固相的三相分离；
4）回收利用：收集上层油相，得到回收的石油烃；中间水相重复利用；泥沙固相检测达标后排放或进一步资源化利用。
进一步，所述的一种利用基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，所述方法的步骤1）中水的用量为分离处理剂总质量的107~503倍。
进一步，所述的一种利用基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，所述方法的步骤2）中分离处理剂溶液的用量为油泥总质量的2~6倍。
进一步，所述的一种利用基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，所述方法的步骤3）中静置时间为10~15分钟。
更进一步，所述的一种利用基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，所述方法的处理温度为常温。
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）本发明提供的油泥分离处理剂，以离子液体为关键组分，通过其中离子液体的增溶分散以及辅料中表面活性物质与油泥土粒表面之间的相互作用，对石油烃进行高效剥离、分离和富集，实现油泥的资源化利用和无害化处理，具有优异的分离性能。
2）本发明提供的油泥分离处理剂，在分离处理过程中的加量小，处理周期短，分离效率高。
3）本发明提供的油泥分离处理方法，其处理过程在常温下进行，处理条件温和，可以节约能耗，有助于降低处理成本。
4）本发明提供的油泥分离处理方法，步骤简单，工业放大容易，可以大大降低落地油泥中的含油率，在石油开采、炼油和环境保护等许多工业领域，具有广泛的应用前景。
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
将含有0.02 g咪唑氯盐离子液体（氯化1-丁基-3-甲基咪唑）与0.139 g辅料（其中，十六烷基三甲基溴化铵0.025 g，脂肪醇醚硫酸钠0.05 g，α-烯基磺酸钠0.001 g，磺酸0.001 g，油酸0.001 g，脂肪酸甲酯磺酸盐0.001 g，油皂0.05 g，氯化钾0.01 g）混合，溶解在80 g 水中，搅拌均匀，调pH至1，制备得到分离处理剂溶液；将40 g油泥投入所得分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，得到泥沙-石油烃-水相等固-液-液三相悬浮液；将所得三相悬浮液静置10 min，分层富集，得到上层石油烃油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的石油烃，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，测得油泥的初始含油率为25.4%。对处理后所得的泥沙固相进行检测，其含油率为0.98%。
实施例2
将含有0.02 g咪唑氯盐离子液体（氯化1-丁基-3-甲基咪唑）与0.255 g辅料（其中，十六烷基三甲基溴化铵0.05 g，脂肪醇醚硫酸钠0.1 g，α-烯基磺酸钠0.001 g，磺酸0.001 g，油酸0.001 g，脂肪酸甲酯磺酸盐0.001 g，油皂0.1 g，氯化钾0.001 g）混合，溶解在80 g 水中，搅拌均匀，调pH至1.5，制备得到分离处理剂溶液；将40 g油泥投入所得分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，得到泥沙-石油烃-水相等固-液-液三相悬浮液；将所得三相悬浮液静置15 min，分层富集，得到上层石油烃油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的石油烃，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，测得油泥的初始含油率为25.4%。对处理后所得的泥沙固相进行检测，其含油率为2.64%。
实施例3
将含有0.02 g咪唑氯盐离子液体（氯化1-丁基-3-甲基咪唑）与0.405 g辅料（其中，十六烷基三甲基溴化铵0.1 g，脂肪醇醚硫酸钠0.2 g，α-烯基磺酸钠0.001 g，磺酸0.001 g，油酸0.001 g，脂肪酸甲酯磺酸盐0.001 g，油皂0.1 g，氯化钾0.001 g）混合，溶解在80 g 水中，搅拌均匀，调pH至3，制备得到分离处理剂溶液；将40 g油泥投入所得分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，得到泥沙-石油烃-水相等固-液-液三相悬浮液；将所得三相悬浮液静置15 min，分层富集，得到上层石油烃油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的石油烃，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，测得油泥的初始含油率为25.4%。对处理后所得的泥沙固相进行检测，其含油率为0.95%。
实施例4
将含有0.02 g咪唑氯盐离子液体（氯化1-丁基-3-甲基咪唑）与0.526 g辅料（其中，十六烷基三甲基溴化铵0.025 g，脂肪醇醚硫酸钠0.05g，α-烯基磺酸钠0.1 g，磺酸0.1g，油酸0.1 g，脂肪酸甲酯磺酸盐0.1 g，油皂0.05 g，氯化钾0.001 g）混合，溶解在80 g 水中，搅拌均匀，调pH至1.5，制备得到分离处理剂溶液；将40 g油泥投入所得分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，得到泥沙-石油烃-水相等固-液-液三相悬浮液；将所得三相悬浮液静置12min，分层富集，得到上层石油烃油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的石油烃，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，测得油泥的初始含油率为25.4%。对处理后所得的泥沙固相进行检测，其含油率为6.03%。
实施例5
将含有0.2 g咪唑氯盐离子液体（氯化1-丁基-3-甲基咪唑）与2.05 g辅料（其中，十六烷基三甲基溴化铵0.2 g，脂肪醇醚硫酸钠0.5g，α-烯基磺酸钠1 g，磺酸0.01 g，油酸0.01 g，脂肪酸甲酯磺酸盐0.01 g，油皂0.5 g，氯化钾0.01 g）混合，溶解在240 g 水中，搅拌均匀，调pH至4，制备得到分离处理剂溶液；将40 g油泥投入所得分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，得到泥沙-石油烃-水相等固-液-液三相悬浮液；将所得三相悬浮液静置15min，分层富集，得到上层石油烃油相、中间水相和底部泥沙固相的三相分层体系；收集上层油相，得到回收的石油烃，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，测得油泥的初始含油率为25.4%。对处理后所得的泥沙固相进行检测，其含油率为2.51%。
Claims (5)
1.一种基于离子液体的油泥酸性分离处理剂，其特征在于，油泥酸性分离处理剂为离子液体和辅料组成的混合物，pH为1~4；
所述的离子液体为咪唑氯盐离子液体，其在分离处理剂中所占的质量百分比为3.7 ~12.6%；所述的辅料为十六烷基三甲基溴化铵、脂肪醇醚硫酸钠、α-烯基磺酸钠、磺酸、油酸、脂肪酸甲酯磺酸盐、油皂、氯化钾组成的混合物，辅料在分离处理剂中所占的质量百分比分别为：十六烷基三甲基溴化铵4.6~23.5%、脂肪醇醚硫酸钠9.2~47.1%、α-烯基磺酸钠0.2~18.3%、磺酸0.2~18.3%、油酸0.2~18.3%、脂肪酸甲酯磺酸盐0.2~18.3%、油皂9.2~36.4%、氯化钾0.2~6.3%。
2.一种利用权利要求1所述的基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
1）制备分离处理剂溶液：将分离处理剂溶解在水中，搅拌均匀，调节pH至1~4，制备得到分离处理剂溶液；
2）油泥中石油烃的剥离与分散：取一定量含有原油和泥沙的油泥，加入到分离处理剂溶液中，缓慢搅拌，通过处理剂中离子液体增溶分散以及辅料与油泥中的泥土或沙粒固相表面之间的相互协同作用，进行石油烃的剥离与分散，得到泥沙-石油烃-水相三相悬浮液；
3）油、水、泥沙的分离：将所得三相悬浮液静置一定时间，利用各相的密度差异，通过重力沉降实现石油烃的上层分层富集、中间水相分层和底部泥沙固相的三相分离；
4）回收利用：收集上层油相，得到回收的石油烃；中间水相重复利用；泥沙固相检测达标后排放或进一步资源化利用。
3.根据权利要求2所述的一种利用 基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，其特征在于，所述方法的步骤1）中水的用量为分离处理剂总质量的80~500倍。
4.根据权利要求2所述的一种利用 基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，其特征在于，所述方法的步骤2）中分离处理剂溶液的用量为油泥总质量的2~6倍。
5.根据权利要求2所述的一种利用 基于离子液体的油泥酸性分离处理剂进行油泥分离处理的方法，其特征在于，所述方法的步骤3）中静置时间为10 ~15分钟。
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