CN112374707B - 一种含油污泥处理液及其制备方法和含油污泥的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及含油污泥处理技术领域，提供了一种含油污泥处理液及其制备方法和含油污泥的处理方法。本发明提供的含油污泥处理液组成成分包括表面活性剂、改性醚类化合物、增溶剂、油类和水；改性醚类化合物由嵌段聚醚交联得到。本发明将嵌段聚醚进行改性，并将改性醚类化合物和表面活性剂进行复配，在其他成分的共同作用下形成本发明的含油污泥处理液，该含油污泥处理液具有超低的界面张力，容易打破油泥、油水、水泥之间形成的稳定的状态，从而使原油从体系中增溶出来。本发明提供的含油污泥处理液适用于处理各种性质及含油量的污泥，且处理效果好，洗液能够循环利用，减少了溶剂浪费，处理成本低，无二次污染物产生，适用于大批量含油污泥的处理。

Description

一种含油污泥处理液及其制备方法和含油污泥的处理方法

技术领域

本发明涉及含油污泥处理技术领域，尤其涉及一种含油污泥处理液及其制备方法和含油污泥的处理方法。

背景技术

含油污泥是指在油田及炼厂等原油生产储运系统、污水处理系统中大量产生的一种含油危险废弃物。目前，国内油田大多数已经进入了高含水开采阶段，部分油田采油含水率高达99wt％以上，地层中大量的含油污泥被钻井液携带至地面。随着原油开采的不断深入，我国各大油田每年都有大量的油泥产生，这些油泥如果得不到及时处理，将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响。含油污泥已被国家列为危险固体废弃物(HW08)，随着国家对环保要求日趋严格，含油污泥减量化、无害化、资源化处理成为油泥处理技术发展必然趋势。

纵观国内外，对含油污泥的处理技术手段主要有填埋法、焚烧法、固化法、冲洗法、焦化法、浓缩法、热熔玻璃化法、超临界法等。面对日益严格的环保要求，对含油污泥的传统处理方式(填埋法、焚烧法等)因会造成二次污染，难以得到进一步推广。目前生产中常推广应用的主要是固化法、冲洗法及焦化法。其中，固化法未能将污泥的含油进行彻底处理，难以满足环保要求。焦化法处理含油污泥的实质就是对重质油进行深度热处理，其反应是一个烃类物质的热转化过程，即重质油的高温热裂解和热缩合，但焦化法只能处理含油量大于50％的含油污泥，而且必须和焦化原料油按一定比例混合进行处理，该方法能耗较高，目前仍无法大规模推广。而浓缩法及冲洗法因含油污泥的组分以及含水率、含油率、粘性、流动性等性质的不均一性，难以筛选合适的溶剂及表面活性剂，且即使有合适的表面活性剂或溶剂也因用量非常大造成处理费用昂贵。除此之外的热熔玻璃化法、超临界法、氧化法、光降解法等适应于小量的含油污泥的处理，对于油田的含油污泥量而言，以上技术难以实施。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种含油污泥处理液及其制备方法和含油污泥的处理方法。本发明提供的含油污泥处理液适用于各种性质及含油量的含油污泥，且处理效果好，处理在常温下即可进行，能耗低，无二次污染，适用于处理大量的含油污泥。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种含油污泥处理液，包括以下质量份数的组分：表面活性剂1份，改性醚类化合物1～2份，增溶剂5～9份，油类10～40份，水20～76份；

其中，改性醚类化合物由嵌段聚醚交联得到；所述嵌段聚醚以多胺为起始剂反应得到；所述改性醚类化合物的分子量为5000～10000。

优选的，所述嵌段聚醚的分子量为3000～6000；所述嵌段聚醚为AP-01、JH-02和JH-51中的一种或几种；所述交联用交联剂为氰酸酯类交联剂；所述嵌段聚醚和氰酸酯类交联剂的质量比为10:(1～2)。

优选的，所述改性醚类化合物的制备方法包括以下步骤：将嵌段聚醚和交联剂混合后进行交联反应，得到改性醚类化合物；所述交联反应的温度为120～140℃，压力为0.5～0.7MPa，时间为4～6h。

优选的，所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂。

优选的，所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂和/或硫酸盐类表面活性剂；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的一种或几种。

优选的，所述增溶剂为醇和/或酸。

优选的，所述醇为丁醇、戊醇和己醇中的一种或几种；所述酸为磷酸、偏磷酸和盐酸中的一种或几种。

优选的，所述油类为白油、煤油和正庚烷中的一种或几种。

本发明还提供了上述方案所述含油污泥处理液的制备方法，包括以下步骤：

将表面活性剂和改性醚类化合物混合，然后依次加入增溶剂和水，最后加入油类，得到含油污泥处理液。

本发明还提供了一种含油污泥的处理方法，包括以下步骤：

将含油污泥和水混合进行均质，得到均质化含油污泥；

将上述方案所述的含油污泥处理液投加到所述均质化含油污泥中，搅拌后进行三相分离。

本发明提供了一种含油污泥处理液，包括以下质量份数的组分：表面活性剂1份，改性醚类化合物1～2份，增溶剂5～9份，油类10～40份，水20～76份；其中，改性醚类化合物由嵌段聚醚交联得到；所述嵌段聚醚以多胺为起始剂反应得到；所述改性醚类化合物的分子量为5000～10000。改性醚类化合物分子量较大，分子结构伸展更大，因而在油泥、油水界面能够更好的伸展，更有助于破乳，本发明将改性醚类化合物和表面活性剂进行复配，在其他添加成分的共同作用下形成本发明的含油污泥处理液，该含油污泥处理液具有超低的界面张力(低于10^-2mN/m)，容易打破油泥、油水、水泥之间形成的稳定的状态，使其呈现脱稳状态，使油从体系中增溶出来，从而实现将含有污泥中原油的去除。

本发明还提供了上述方案所述含油污泥处理液的制备方法，本发明提供的制备方法步骤简单，容易操作。

本发明还提供了一种含油污泥的处理方法。本发明利用上述方案所述的含油污泥处理液对含油污泥进行处理，处理方法简单，在室温下即可进行，无需高温条件，能耗较低，且本发明提供的处理方法适用于各种性质及含油量的污泥，且处理效果好，洗液能够循环利用，减少了溶剂浪费，进一步降低了处理成本，且无二次污染物产生，适用于大批量含油污泥的处理。实施例结果表明，当处理含油20％～30％的含油污泥时，处理液的投加量为10％～20％时，含油污泥中的含油量可降低80％以上。

具体实施方式

本发明提供了一种含油污泥处理液，包括以下质量份数的组分：表面活性剂1份，改性醚类化合物1～2份，增溶剂5～9份，油类10～40份，水20～76份。

以质量份数计，本发明提供的含油污泥处理液包括表面活性剂1份。在本发明中，所述表面活性剂优选为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂优选为磺酸盐类表面活性剂和/或硫酸盐类表面活性剂，所述磺酸盐类表面活性剂优选为十二烷基苯磺酸钠；所述硫酸盐类表面活性剂优选为十二烷基硫酸钠；所述非离子表面活性剂优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的一种或几种；所述脂肪醇聚氧乙烯醚优选为AEO-9，所述烷基酚聚氧乙烯醚优选为OP-10，所述多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯优选为Span-60。在本发明中，所述表面活性剂具有双亲性，起到破乳的作用。

以表面活性剂的质量份数为基准，本发明提供的含油污泥处理液包括改性醚类化合物1～2份，优选为1.3～1.5份。在本发明中，所述改性醚类化合物由嵌段聚醚交联得到；所述嵌段聚醚以多胺为起始剂反应得到；所述改性醚类化合物的分子量为5000～10000，优选为6000～9000。

在本发明中，所述嵌段聚醚的分子量优选为3000～6000；所述嵌段聚醚优选为AP-01、JH-02和JH-51中的一种或几种，所述AP-01、JH-02和JH-51均为本领域常见的聚醚破乳剂，均以多胺多胺为起始剂制备得到，本发明直接使用市售的AP-01、JH-02和JH-51型聚醚破乳剂即可；所述交联用交联剂优选为氰酸酯类交联剂，更优选为氰酸酯；所述嵌段聚醚和氰酸酯类交联剂的质量比优选为10:(1～2)，更优选为10:(1.3～1.5)。

在本发明中，所述改性醚类化合物的制备方法优选包括以下步骤：将嵌段聚醚和交联剂混合后进行交联反应，得到改性醚类化合物；所述交联反应的温度优选为120～140℃，更优选为125～135℃，压力优选为0.5～0.7MPa，更优选为0.52～0.65MPa，时间优选为4～6h，更优选为4.5～5.5h。

在本发明中，所述交联反应优选在高压釜中进行，本发明优选在120～140℃、0.52～0.65MPa条件下，向嵌段聚醚中逐滴加入交联剂，然后保持温度和压力进行交联反应，反应完毕后，将产物从高压釜中取出并降温至室温，即得到所述改性醚类化合物；所述交联剂优选为1h内加入完毕，本发明所述的交联反应时间从交联剂加入完毕开始计。

在本发明中，所述改性醚类化合物分子量大，分子结构在油泥、油水界面的伸展性更好，更有助于破乳。

以表面活性剂的质量份数为基准，本发明提供的含油污泥处理液包括增溶剂5～9份，优选为6～7份。在本发明中，所述增溶剂优选为醇和/或酸；所述醇优选为丁醇、戊醇和己醇中的一种或几种；所述戊醇优选为正戊醇；所述酸优选为磷酸、偏磷酸和盐酸中的一种或几种。

以表面活性剂的质量份数为基准，本发明提供的含油污泥处理液包括油类10～40份，优选为20～35份；所述油类优选为白油、煤油和正庚烷中的一种或几种。

以表面活性剂的质量份数为基准，本发明提供的含油污泥处理液包括水20～76份，更优选为22～70份，进一步优选为25～45份。本发明对所述水没有特殊要求，使用本领域熟知的水即可。

本发明还提供了上述方案所述含油污泥处理液的制备方法，包括以下步骤：

将表面活性剂和改性醚类化合物混合，然后依次加入增溶剂和水，最后加入油类，得到含油污泥处理液。

本发明先将表面活性剂和改性醚类化合物混合，得到混合乳化剂。本发明对所述混合的方式没有特殊要求，能够将表面活性剂和改性醚类化合物混合均匀即可。

得到混合乳化剂后，本发明向所述混合乳化剂中加入增溶剂，搅拌均匀，然后加入水搅拌均匀，最后加入油类；本发明优选在搅拌条件下逐滴加入油类，待溶液呈透明均一相时即可停止油类的加入，即得到所述含油污泥处理液。本发明对所述搅拌的转速没有特殊要求，使用本领域技术人员熟知的转速即可。

在本发明中，所述含油污泥处理液的整个制备过程均在室温下进行即可，无需进行额外的加热或降温。

本发明还提供了一种含油污泥的处理方法，包括以下步骤：

将含油污泥和水混合进行均质，得到均质化含油污泥；

将上述方案所述的含油污泥处理液投加到均质化含油污泥中，搅拌后进行三相分离。

本发明将含油污泥和水混合进行均质，得到均质化含油污泥。本发明对所述含油污泥的性质和含油量没有特殊要求，任意性质和任意含油量的含油污泥均可以使用本发明的方法进行处理，在本发明的具体实施例中，所述含油污泥的含油量优选为10～40wt％。

在本发明中，所述水的用量优选为含油污泥重量的1～2倍，更优选为1.2～1.5倍；所述均质的方法优选为搅拌，将含油污泥和水搅拌均匀，即得到均质化含油污泥。

得到均质化含油污泥后，本发明将上述方案所述的含油污泥处理液投加到均质化含油污泥中，搅拌后进行三相分离。在本发明中，当所述含油污泥的含油量为10～40wt％时，所述含油污泥处理液的用量优选为含油污泥质量的20～30％，更优选为22～25％；当含油污泥的含油量高于40％时，适当增加含油污泥处理液的用量即可，具体用量可以根据实际需求进行确定。

在本发明中，加入含油污泥处理液后的搅拌时间优选为30～60min，更优选为40～50min。

在本发明中，所述三相分离的方法优选为离心或静置，更优选为离心；所述离心的转速优选为3000r/min，时间优选为5min；本发明对所述静置的时间没有特殊要求，通过静置实现原油、水、污泥三相的分层即可。

离心或静置完成后，混合液可分为原油、水、污泥三层，其中原油在最上层，水在中层，污泥在最下层，本发明优选使用吸管将上层的原油吸出，然后将中层的水倾倒出来；在本发明中，三相分离得到的水相优选作为含油污泥处理液应用于下一批次含油污泥的处理中，处理方法和上述方案一致，该水相优选重复使用3次，3次后，优选向水相中补充部分含油污泥处理液原液(即新配制的含油污泥处理液)，然后再继续使用；所述含油污泥处理液原液的补充量优选为水相体积的30％。在本发明的具体实施例中，使用含油污泥处理液原液或回收的水相对含油污泥的处理液进行处理时，含油污泥中原油的去除率均可以达到80％以上。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

称取100g AP-01型嵌段聚醚加入高压釜中，120℃，0.65MPa条件下，向嵌段聚醚中逐滴加入20g氰酸酯进行交联，1小时内加完，加完后持续反应4小时，待反应结束从高压釜中将产物取出，取出降至室温即得改性醚类化合物，记为改性AP-01，分子量为5000左右。

在常温下，将所得改性AP-01和十二烷苯磺酸钠按照质量比1:1混合，得到混合乳化剂；取该混合乳化剂1.50g，加入正戊醇5mL，搅拌均匀后加入15mL清水，进一步混匀后再逐滴加入正庚烷，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的正庚烷体积为13.6mL，得到含油污泥处理液，处理液的表面张力为2×10^-3mN/m。

常温下，称取含油污泥20g(含油22.6wt％)，加入清水40g，搅拌均匀制得均质化含油污泥。称取上述制备的含油污泥处理液3.5g，在搅拌的条件下加入到均质化含油污泥中，并持续搅拌60min。之后，将混合液倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min转速下离心5min，离心后取出后可实现原油、水、污泥的三相分离。以分离所得上层原油的质量计算原油的回收率(即原油回收率＝分离所得原油质量/含油污泥中原油的质量)，结果显示，原油回收率为89.25％。

对比例1

将AP-01型嵌段聚醚和十二烷苯磺酸钠按照质量比1:1混合，得到混合乳化剂，取该混合乳化剂1.50g，加入正戊醇5mL，加入氯化钠1.0g，搅拌均匀后加入15mL清水，进一步混匀后再逐滴加入正庚烷，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的正庚烷体积为11.8mL，得到处理液。

常温下，称取含油污泥20g(含油22.6％)，加入清水40g，搅拌均匀制得均质化含油污泥。称取上述制备的处理液3.5g，在搅拌的条件下加入到均质化后的含油污泥中，并持续搅拌60min。之后，将混合液倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min转速下离心5min，离心后取出后可实现原油、水、污泥的三相分离。经分析，原油回收率仅为57％。

实施例2

称取100g JH-01型嵌段聚醚加入高压釜中，在140℃，0.52MPa条件下，向聚醚中逐滴加入20g氰酸酯进行交联，1小时内加完，加完后持续反应6小时。待反应结束将产物从高压釜中取出降至室温，即得改性醚类化合物，记为改性JH-01，分子量为5300。

在常温下，将改性得到的交联JH-01和十二烷基硫酸钠按照质量比1.5:1混合为处理液的乳化剂，取该乳化剂1.50g，加入正戊醇6mL，加入氯化钠1.0g，搅拌均匀后加入到15mL清水中，进一步混匀后再逐滴加入正庚烷，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的正庚烷体积为14.2mL，得到含油污泥处理液，处理液的表面张力为2.6×10^-3mN/m。

常温下，称取含油污泥20g(含油32.5％)，加入清水40g，搅拌均匀得到均质化含油污泥。称取上述制备的含油污泥处理液4.0g，在搅拌的条件下加入到均质化含油污泥中，并持续搅拌60min。之后，将混合液倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min转速下离心5min，离心后取出后可实现原油、水、污泥的三相分离。经分析，原油回收率为82.3％。

对比例2

将JH-01型嵌段聚醚和十二烷基硫酸钠按照质量比1:1混合，得到混合乳化剂，取该混合乳化剂1.50g，加入正戊醇6mL，加入氯化钠1.0g，搅拌均匀后加入15mL清水，进一步混匀后再逐滴加入正庚烷，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的正庚烷体积为12.6mL，得到处理液。

常温下，称取含油污泥20g(含油32.5％)，加入清水40g，搅拌均匀制得均质化含油污泥。称取上述制备的处理液4.0g，在搅拌的条件下加入到均质化后的含油污泥中，并持续搅拌60min。之后，将混合液倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min转速下离心5min，离心后取出后可实现原油、水、污泥的三相分离。经分析，原油回收率为50.07％。

实施例3

其他条件和实施例1相同，仅将正戊醇替换为正丁醇，将正庚烷替换为煤油，所得含油污泥处理液的表面张力为2.6×10^-3mN/m；按照实施例1中的条件对含油污泥进行处理，结果显示，原油回收率为84.6％。

实施例4

使用实施例1中三相分离所得水相为含油污泥处理液，对含油污泥(含油量为22.6％)进行处理，水相重复使用3次，对含油污泥进行处理的条件均和实施例1一致，实验结果显示，3次的原油回收率依次为85.6％、82.3％、80.1％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种含油污泥处理液，其特征在于，包括以下质量份数的组分：表面活性剂1份，改性醚类化合物1～2份，增溶剂5～9份，油类10～40份，水20～76份；

其中，改性醚类化合物由嵌段聚醚交联得到；所述嵌段聚醚以多胺为起始剂反应得到；所述改性醚类化合物的分子量为5000～10000；

所述嵌段聚醚的分子量为3000～6000；所述嵌段聚醚为AP-01、JH-02和JH-51中的一种或几种；所述交联用交联剂为氰酸酯类交联剂；所述嵌段聚醚和氰酸酯类交联剂的质量比为10:(1～2)；

所述表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂为磺酸盐类表面活性剂和/或硫酸盐类表面活性剂；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯中的一种或几种；

所述增溶剂为醇和/或酸；所述醇为丁醇、戊醇和己醇中的一种或几种；所述酸为磷酸、偏磷酸和盐酸中的一种或几种；

所述油类为白油、煤油和正庚烷中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的含油污泥处理液，其特征在于，所述改性醚类化合物的制备方法包括以下步骤：将嵌段聚醚和交联剂混合后进行交联反应，得到改性醚类化合物；所述交联反应的温度为120～140℃，压力为0.5～0.7MPa，时间为4～6h。

3.权利要求1～2任意一项所述含油污泥处理液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将表面活性剂和改性醚类化合物混合，然后依次加入增溶剂和水，最后加入油类，得到含油污泥处理液。

4.一种含油污泥的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含油污泥和水混合进行均质，得到均质化含油污泥；

将权利要求1～2任意一项所述的含油污泥处理液投加到所述均质化含油污泥中，搅拌后进行三相分离。