WO2016151777A1 - 含油スカムの油水分離方法、及び含油スカム用の油水分離剤 - Google Patents
含油スカムの油水分離方法、及び含油スカム用の油水分離剤 Download PDFInfo
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- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
Definitions
- the present invention relates to an oil-water separation method for oil-containing scum and an oil-water separation agent for oil-containing scum.
- oil-containing wastewater In the rolling process of metals such as cold rolling, oil for lubrication and water for cooling are necessary, and oil-containing wastewater is generated.
- the oil-containing wastewater generated by the metal rolling process or the like is separated into water and oil in the oil-water separation tank.
- the separated water is collected and reused by cold rolling or sent to a wastewater treatment facility.
- the oil floats as scum during oil-water separation.
- Scum containing oil (hereinafter referred to as “oil-containing scum”) has a calorific value, but contains about 40 to 70% of water, and is difficult to reuse as fuel. For this reason, oil-impregnated scum is often incinerated as industrial waste.
- Patent Documents 1 to 3 In order to reuse oil-containing scum as fuel, it is necessary to reduce the moisture in the oil-containing scum. As oil-water separation treatment of oil-containing wastewater or oil-containing scum, the techniques of Patent Documents 1 to 3 have been proposed.
- Patent Document 1 a mineral acid such as hydrochloric acid is added to an oil having a high water content such as emulsion oil generated after the degreasing process of the metal surface treatment process, and the oil is separated by stirring and standing.
- a method of reusing as fuel is disclosed.
- the oil phase and clarification can be obtained by adding a nonionic surfactant having an HLB value lower than that of the surfactant to the oil-containing wastewater containing the nonionic surfactant without heating the wastewater.
- a method for separating the aqueous phase is disclosed.
- Patent Document 3 after floating oil is separated from oil-containing wastewater in an oil separation tank, the floating oil is further separated in a pressure floating tank without chemical injection, and the floating oil is removed in two stages.
- a method is disclosed in which a flocculant is added, the separated oil is floated as scum in a flocculation pressurized flotation concentration tank, and the floated scum is incinerated.
- JP 58-84491 A Japanese Patent No. 4625894 Japanese Patent Publication No. 4-10397
- Patent Document 1 has a problem that it is necessary to make the treatment equipment acid-resistant because of the addition of acid, and that the treatment using the existing equipment is difficult.
- the technique of Patent Document 2 has a problem that it is difficult to cope with the case where the type of emulsifier contained in the oil-containing wastewater cannot be specified.
- the method of Patent Document 2 considers only oil-water separation of oil-containing wastewater, and does not consider oil-water separation of oil-containing scum, which has a higher viscosity than oil-containing wastewater and has different properties from oil-containing wastewater.
- the technique of Patent Document 3 requires three stages of processing and has the problem that it is necessary to add equipment.
- patent document 3 does not consider the advanced oil-water separation which reuses oil-containing scum as a fuel. Furthermore, since there are various types of oils and additives used in cold rolling, oil-containing scum generated by cold rolling does not have stable oil properties. Depending on the difference in the properties of the oil, there are cases where the oil / water separation can be performed when the oil / water separating agent is added, and there are cases where the oil / water separation cannot be performed, but Patent Documents 1 to 3 do not consider the difference in the properties of the oil at all.
- the present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to provide an oil-water separation method for oil-containing scum capable of oil-water separation regardless of the properties of the oil-containing scum. Moreover, an object of this invention is to provide the oil-water separation agent used for the said method.
- An oil impregnation step comprising selecting a polyoxyalkylene alkyl ether according to the following criteria (a) to (c) according to the viscosity of the oil impregnation scum and adding the selected polyoxyalkylene alkyl ether to the oil impregnation scum.
- Scum oil-water separation method comprising selecting a polyoxyalkylene alkyl ether according to the following criteria (a) to (c) according to the viscosity of the oil impregnation scum and adding the selected polyoxyalkylene alkyl ether to the oil impregnation scum.
- Scum oil-water separation method comprising selecting a polyoxyalkylene alkyl ether according to the following criteria (a) to (c) according to the viscosity of the oil impregnation scum and adding the selected polyoxyalkylene alkyl ether to the oil impregnation scum.
- Scum oil-water separation method comprising selecting a poly
- An oil-water separator for oil-impregnated scum generated in a rolling process comprising a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 and an alkyl group derived from a secondary alcohol.
- the oil-impregnated scum can be separated from water regardless of the nature of the oil-impregnated scum, and the oil-impregnated scum can be reused as fuel.
- the oil-water separation method A of the oil-impregnated scum of the present invention selects a polyoxyalkylene alkyl ether according to the following criteria (a) to (c) according to the viscosity of the oil-impregnated scum, and oils the selected polyoxyalkylene alkyl ether: It includes a step of adding to the scum.
- the oil-impregnated scum as used in the present invention includes at least the oil component (floating oil) separated in the oil-water separation tank, and, depending on the case, components other than oil components such as moisture taken out simultaneously with the oil component during oil-water separation, and It contains components added after oil-water separation, such as water sprayed on the oil-containing scum.
- the oil-impregnated scum applicable to the oil-water separation method of the oil-impregnated scum of the present invention is not particularly limited.
- an oil-impregnated drainage generated by a metal rolling process such as cold rolling or the like can be mentioned.
- the oil content in the oil-containing scum is not particularly limited, but is usually 30 to 60% by mass.
- oil-impregnated scum generated from oil-containing wastewater such as cold rolling and other metal rolling processes does not have stable oil properties.
- the properties of the oil are not stable, the viscosity of the oil-containing scum is not stable.
- the present inventors have found that the viscosity of oil-containing scum has a great influence on the results of oil-water separation, and selected oil-water separation agents based on the following criteria (a) to (c) according to the viscosity of oil-containing scum By doing so, it was found that the oil-containing scum can be separated into water regardless of the viscosity of the oil-containing scum, and the oil-containing scum can be reused as fuel.
- Oil-impregnated scum has a viscosity at 20 ° C. of less than 1000 mPa ⁇ s
- a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 is added.
- Oil-impregnated scum often takes the form of water-in-oil (W / O) emulsions, with an HLB value of about 3-7.
- the oil-impregnated scum having a viscosity at 20 ° C. of less than 1000 mPa ⁇ s is a state in which water droplets are relatively mobile in a water-in-oil (W / O) emulsion.
- polyoxyalkylene alkyl ether a having an HLB value of 10 to 13.5
- W water droplets in oil
- Oil-water separation of oil-impregnated scum using polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 is more effective when the viscosity of oil-impregnated scum at 20 ° C is 500 mPa ⁇ s or more, and when it is 800 mPa ⁇ s or more It is even more effective.
- the polyoxyalkylene alkyl ether a is not particularly limited as long as it has an HLB value of 10 to 13.5.
- the polyoxyalkylene alkyl ether a can be obtained, for example, by addition polymerization of an alkylene oxide such as ethylene oxide and propylene oxide to an alcohol, and examples thereof include those represented by the following formulas (1) and (2).
- R 1 —O— (R 2 —O) m1 —H (1)
- R 1 represents a linear or branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms
- R 2 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- m1 represents an integer of 2 to 20.
- R 3 O— (R 4 —O) m2 — (R 5 —O) m3 —H (2)
- R 3 represents a linear or branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms
- R 4 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms
- R 5 represents a carbon number of 1 to 10 R 4 and R 5 are different from each other
- m2 and m3 each represent an integer of 0 to 10, but m2 and m3 are not 0 at the same time.
- the carbon number of R 1 in the formula (1) and R 3 in the formula (2) is preferably 10 to 14, more preferably 12 carbon atoms.
- the number of carbon atoms of R 2 in the formula (1) is preferably 2.
- polyoxyalkylene alkyl ether b When a polyoxyalkylene alkyl ether having an alkyl group derived from a secondary alcohol (hereinafter sometimes referred to as “polyoxyalkylene alkyl ether b”) is added to such an oil-containing scum, water droplets in oil ( It is considered that the components of the (W / O) type emulsion are separated into water and oil, and the oil / water separation effect can be promoted.
- Oil-water separation of oil-containing scum using a polyoxyalkylene alkyl ether whose alkyl group is derived from a secondary alcohol is more effective when the oil-containing scum has a viscosity at 20 ° C. of 3000 to 10,000 mPa ⁇ s, and 5500 to 7000 mPa ⁇ s. It is more effective in the case of s.
- the polyoxyalkylene alkyl ether b is not particularly limited as long as the alkyl group is derived from a secondary alcohol.
- the polyoxyalkylene alkyl ether b can be obtained, for example, by addition polymerization of an alkylene oxide such as ethylene oxide and propylene oxide to a secondary alcohol, and examples thereof include those represented by the following formulas (3) and (4). It is done.
- R 6 represents a branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms
- R 7 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- m4 represents an integer of 2 to 20.
- R 8 represents a branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms
- R 9 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms
- R 10 is a linear chain having 1 to 10 carbon atoms.
- R 9 and R 10 are different from each other, and m5 and m6 each represent an integer of 0 to 10, but m5 and m6 are not 0 at the same time.
- those represented by the formula (3) are preferable.
- the carbon number of R 6 in the formula (3) and R 8 in the formula (4) is preferably 10 to 14, more preferably 12 carbon atoms.
- the number of carbon atoms of R 7 in the formula (3) is preferably 2.
- oil-containing scum has a viscosity at 20 ° C. of 1000 mPa ⁇ s or more and less than 2000 mPa ⁇ s
- a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 and / or an alkyl group derived from a secondary alcohol Add ether.
- the oil-impregnated scum having a viscosity at 20 ° C. of 1000 mPa ⁇ s or more and less than 2000 mPa ⁇ s means that the oil content in the oil-containing scum is intermediate between the oil content of the scum of the reference (a) and the oil content of the scum of the reference (c).
- both the polyoxyalkylene alkyl ether a and / or the polyoxyalkylene alkyl ether b can exhibit the oil-water separation effect.
- the polyoxyalkylene alkyl ether of the standard (b) the polyoxyalkylene alkyl ether exemplified in the standard (a) and / or the polyoxyalkylene alkyl ether exemplified in the standard (b) can be used.
- the HLB value is 10 to 10 when the oil-impregnated scum has a viscosity at 20 ° C. of 1000 mPa ⁇ s to 1500 mPa ⁇ s. It is preferable to add 13.5 polyoxyalkylene alkyl ether, and when the oil-containing scum has a viscosity at 20 ° C.
- polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 It is also preferable to add polyoxyalkylene alkyl ethers whose alkyl groups are derived from secondary alcohols.
- the method for calculating the viscosity of oil-impregnated scum at 20 ° C. is as follows: (1) Method of measuring the viscosity of oil-impregnated scum adjusted to 20 ° C., (2) Other temperature (for example, temperature at the time of collecting oil-impregnated scum, 30 minutes at room temperature The temperature of the oil-impregnated scum that has been left standing, etc.), and calculating the viscosity of the oil-impregnated scum from a straight line obtained by plotting the logarithm of ln ⁇ -1 / T. (3) When the composition of the oil-impregnated scum is known May be calculated by a viscosity calculation formula such as Andre's formula.
- Oil-containing scum oil-water separation method B In the oil-water separation method B of the oil-containing scum of the present invention, a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 and an alkyl group derived from a secondary alcohol is added to the oil-containing scum.
- the polyoxyalkylene alkyl ether a is effective for oil-water separation, and the viscosity of the oil-containing scum of 20 ° C. Is 1000 mPa ⁇ s or more and less than 2000 mPa ⁇ s, polyoxyalkylene alkyl ether a and / or polyoxyalkylene alkyl ether b is effective for oil-water separation, and the viscosity of oil-containing scum at 20 ° C. is 2000 mPa ⁇ s or more.
- the polyoxyalkylene alkyl ether b is effective for oil-water separation. Accordingly, a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 and an alkyl group derived from a secondary alcohol (hereinafter sometimes referred to as “polyoxyalkylene alkyl ether c”) is a polyoxyalkylene alkyl ether. It has both the properties of oxyalkylene alkyl ether a and polyoxyalkylene alkyl ether b, and can exhibit an oil-water separation effect regardless of the viscosity of the oil-containing scum.
- the polyoxyalkylene alkyl ether c can be obtained, for example, by addition polymerization of a secondary alcohol with an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide, and those represented by the following formulas (5) and (6) are mentioned. It is done.
- R 11 represents a branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms
- R 12 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms
- m7 represents an integer of 2 to 20.
- R 13 represents a branched alkyl group having 8 to 22 carbon atoms
- R 14 is a linear or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms
- R 15 is a straight chain having 1 to 10 carbon atoms.
- R 14 and R 15 are different from each other, and m8 and m9 each represent an integer of 0 to 10, but m8 and m9 are not 0 simultaneously.
- those represented by the formula (5) are preferable.
- the carbon number of R 11 in formula (5) and R 13 in formula (6) is preferably 10 to 14, and more preferably 12 carbon atoms.
- the number of carbon atoms of R 12 in the formula (5) is preferably 2.
- the viscosity of the oil-impregnated scum in the oil-water separation method B of the oil-impregnated scum is not particularly limited, but is more effective when the oil-impregnated scum has a viscosity at 20 ° C. of 500 to 10,000 mPa ⁇ s, and more effective when the viscosity is 800 to 7000 mPa ⁇ s. It is.
- the polyoxyalkylene alkyl ether is preferably added in an amount of 5 to 20 g / L, more preferably 10 to 15 g / L, based on the oil-containing scum.
- the total amount of polyoxyalkylene alkyl ethers may be set within the above range.
- the form of adding the polyoxyalkylene alkyl ether may be added as it is, or may be added after being diluted with a solvent such as a solvent or water.
- concentration of the polyoxyalkylene alkyl ether in the diluted solution is preferably 10 to 95% by mass.
- the temperature and pH of the oil-containing scum when adding the polyoxyalkylene alkyl ether are not particularly limited.
- the temperature is preferably 5 to 70 ° C, more preferably 25 to 35 ° C, and particularly preferably 30 ° C.
- the pH is preferably 5 to 9, more preferably 6 to 7, and particularly preferably 6.5.
- additive components such as an anionic surfactant and a cationic surfactant can be added without departing from the object of the present invention.
- additive components can be used alone or in combination of two or more.
- the oil / water separator A for oil-impregnated scum of the present invention comprises a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5, and the oil-impregnated scum having a viscosity at 20 ° C. of less than 2000 mPa ⁇ s generated in the rolling process. It is an oil-water separator for use. That is, the oil / water separator A contains the polyoxyalkylene alkyl ether a described above.
- the oil / water separating agent A may contain components other than the polyoxyalkylene alkyl ether a, but the polyoxyalkylene alkyl ether a in the total solid content of the oil / water separating agent A may be 80% by mass or more. Preferably, the content is 90% by mass or more, and more preferably 100% by mass.
- the oil / water separator A is more effective when the viscosity of the oil-containing scum at 20 ° C. is 500 mPa ⁇ s or more and 1500 mPa ⁇ s or less, and more effective when the viscosity is 800 mPa ⁇ s or more and 1500 mPa ⁇ s or less.
- Oil / water separator B for oil-impregnated scum comprises a polyoxyalkylene alkyl ether having an alkyl group derived from a secondary alcohol, and has an oil-impregnating viscosity at 20 ° C. of 1000 mPa ⁇ s or more generated in a rolling process.
- Oil / water separator for scum That is, the oil / water separator B contains the polyoxyalkylene alkyl ether b described above.
- the oil / water separating agent B may contain components other than the polyoxyalkylene alkyl ether b, but the polyoxyalkylene alkyl ether b in the total solid content of the oil / water separating agent B is 80% by mass or more. Preferably, the content is 90% by mass or more, and more preferably 100% by mass.
- the oil / water separating agent B is more effective when the viscosity of the oil-containing scum at 20 ° C. is 1300 mPa ⁇ s or more and 10,000 mPa ⁇ s or less, and more effective when the viscosity is 1500 mPa ⁇ s or more and 80000 mPa ⁇ s, and 5500 mPa ⁇ s or more. Even more effective in the case of 7000 mPa ⁇ s or less.
- Oil / water separator C for oil-containing scum The oil / water separating agent C for oil-impregnated scum of the present invention is generated in a rolling process, having an HLB value of 10 to 13.5 and containing a polyoxyalkylene alkyl ether having an alkyl group derived from a secondary alcohol. It is an oil-water separator for oil-impregnated scum. That is, the oil / water separator C contains the polyoxyalkylene alkyl ether c described above.
- the oil / water separating agent C may contain components other than the polyoxyalkylene alkyl ether c, but the polyoxyalkylene alkyl ether c in the total solid content of the oil / water separating agent C may be 80% by mass or more. Preferably, the content is 90% by mass or more, and more preferably 100% by mass.
- the oil / water separator C is more effective when the viscosity of the oil-containing scum at 20 ° C. is 500 to 10,000 mPa ⁇ s, and more effective when the viscosity is 800 to 7000 mPa ⁇ s.
- Viscosity measurement of oil-impregnated scum Four types of oil-impregnated scum (oil-impregnated scum 1 to 4) collected in an oil-water separation tank of oil-impregnated wastewater that has undergone cold rolling are used in a thermostat set at 20 ° C, using a B-type viscometer, Rotor No. The measurement was performed at 6, 40 rpm. The results are shown below.
- Scum 1 Viscosity 950 mPa ⁇ s
- Scum 2 Viscosity 1400 mPa ⁇ s
- Scum 3 Viscosity 6600 mPa ⁇ s
- Scum 4 Viscosity 6000 mPa ⁇ s
- the sample in the test tube was stirred with a spatula for 120 seconds to mix the oil-containing scum and the drug. After standing in a thermostatic bath at 30 ° C. for one day, the amount of water separated from the height of the aqueous phase was measured, and the water concentration remaining in the oil-containing scum was calculated.
- the oil-impregnated scum and the chemical were used in the combinations shown in Tables 1 and 2. 2-3. Calculation of moisture reduction rate of oil-impregnated scum by oil-water separation treatment The water concentration in the oil-impregnated scum before oil-water separation is “X%”, and the water concentration of the oil-impregnated scum after oil-water separation is “Y%”.
- the moisture reduction rate of the oil-impregnated scum was calculated.
- a sample having a moisture reduction rate of 50% or more was designated “A”
- B a sample having a moisture reduction rate of 30% or more and less than 50%
- C a sample having a moisture reduction rate of less than 30%
- Drugs used 1 Nonionic surfactant (polyoxyethylene lauryl ether; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Emalmin NL-70; HLB value 12.4)
- Agent 2 Nonionic surfactant (polyoxyalkylene alkyl ether; manufactured by Sanyo Chemical Industries, NAROACTY CL-85; HLB value 12.6)
- Agent 3 Nonionic surfactant (mixture of polyoxyethylene oleyl ether and polyoxyethylene cetyl ether; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Emalmin 110; HLB value 13.2)
- Agent 4 Nonionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether; manufactured by Sanyo Chemical Industries, Cedran SF-506; HLB value 6.1)
- Agent 5 Nonionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether; Sanyo Chemical Industries, Sannonic SS-50; HLB value 10.5)
- Agent 6 Nonionic surfactant (polyoxyethylene alkyl ether; Sanyo Chemical Industries, Sannonic SS-90;
- the polyoxyalkylene alkyl ether is selected according to the above-mentioned criteria (a) to (c) according to the viscosity of the oil-containing scum, and added to the oil-containing scum, thereby separating the oil-containing scum from oil and water. It can be seen that can be promoted. Further, from the results of Experimental Examples 5 and 6, it was found that by using a polyoxyalkylene alkyl ether having an HLB value of 10 to 13.5 and an alkyl group derived from a secondary alcohol, regardless of the viscosity of the oil-containing scum. It can be seen that oil-water separation of the oil-containing scum can be promoted.
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Abstract
含油スカムの性状に関わらず油水分離可能な含油スカムの油水分離方法を提供する。 含油スカムの粘度に応じて、以下の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、選択したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する工程を含む、含油スカムの油水分離方法。 (a)20℃の粘度が1000mPa・s未満の場合、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル (b)20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満の場合、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル (c)20℃の粘度が2000mPa・s以上の場合、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
Description
本発明は、含油スカムの油水分離方法、及び含油スカム用の油水分離剤に関する。
冷間圧延等の金属の圧延処理では、潤滑性のための油、冷却のための水が必要であり、含油排水が発生する。このように金属の圧延処理等で生じた含油排水は、油水分離槽において、水分と油分とに分離される。分離した水分は、回収して冷間圧延等で再利用するか、排水処理設備に送られる。油分は油水分離の際にスカムとして浮上する。油分を含むスカム(以下、「含油スカム」と称する)は、熱量を持つが、水分を40~70%程度含むため燃料としての再利用は難しい。このため含油スカムは、産業廃棄物として焼却処分されることが多い。
含油スカムを燃料として再利用するには、含油スカム中の水分を減らす必要がある。含油排水又は含油スカムの油水分離処理としては、特許文献1~3の技術が提案されている。
特許文献1には、金属表面処理工程の脱脂工程後に発生したエマルション油等の水分含量の多い油分に対して、塩酸等の鉱酸を添加し、撹拌、静置して油水分離し、油分を燃料として再利用する方法が開示されている。
特許文献2には、ノニオン系界面活性剤を含む含油排水に対し、該界面活性剤よりHLB値の低いノニオン系界面活性剤を添加することにより、排水を加温することなく、油相と清澄な水相とを分離する方法が開示されている。
特許文献3には、含油廃水から油分離槽にて浮上油を分離した後、無薬注で加圧浮上槽にてさらに浮上油を分離して浮上油を2段階で除去し、その後エマルジョンブレークし凝集剤を添加して、分離された油分を凝集加圧浮上濃縮槽にてスカムとして浮上させ、浮上させたスカムを焼却処理する方法が開示されている。
特許文献2には、ノニオン系界面活性剤を含む含油排水に対し、該界面活性剤よりHLB値の低いノニオン系界面活性剤を添加することにより、排水を加温することなく、油相と清澄な水相とを分離する方法が開示されている。
特許文献3には、含油廃水から油分離槽にて浮上油を分離した後、無薬注で加圧浮上槽にてさらに浮上油を分離して浮上油を2段階で除去し、その後エマルジョンブレークし凝集剤を添加して、分離された油分を凝集加圧浮上濃縮槽にてスカムとして浮上させ、浮上させたスカムを焼却処理する方法が開示されている。
特許文献1の手法は、酸を添加するため処理設備を耐酸性とする必要があり、現有設備を使用した処理が困難であるという問題がある。
特許文献2の手法は、含油排水に含まれている乳化剤の種類が特定できていない場合に、対応が困難であるという問題がある。また、特許文献2の手法は、含油排水の油水分離のみを考慮しており、含油排水に比べて粘度が高く、含油排水とは性状が異なる含油スカムの油水分離を全く考慮していない。
特許文献3の手法は、三段階の処理が必要であり、設備を増設する必要があるという問題がある。また、特許文献3の手法は、含油スカムを燃料としての再利用するような高度な油水分離を考慮していない。
さらに、冷間圧延で用いられる油や添加剤には様々な種類が存在するため、冷間圧延で生じる含油スカムは油の性状が安定しない。そして、油の性状の違いにより、油水分離剤を添加した際に油水分離できる場合と、油水分離できない場合があるが、特許文献1~3では、油の性状の違いを全く考慮していない。
特許文献2の手法は、含油排水に含まれている乳化剤の種類が特定できていない場合に、対応が困難であるという問題がある。また、特許文献2の手法は、含油排水の油水分離のみを考慮しており、含油排水に比べて粘度が高く、含油排水とは性状が異なる含油スカムの油水分離を全く考慮していない。
特許文献3の手法は、三段階の処理が必要であり、設備を増設する必要があるという問題がある。また、特許文献3の手法は、含油スカムを燃料としての再利用するような高度な油水分離を考慮していない。
さらに、冷間圧延で用いられる油や添加剤には様々な種類が存在するため、冷間圧延で生じる含油スカムは油の性状が安定しない。そして、油の性状の違いにより、油水分離剤を添加した際に油水分離できる場合と、油水分離できない場合があるが、特許文献1~3では、油の性状の違いを全く考慮していない。
本発明は、このような状況下になされたものであり、含油スカムの性状に関わらず油水分離可能な含油スカムの油水分離方法を提供することを目的とする。また、本発明は、前記方法に用いられる油水分離剤を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、次の[1]~[6]を提供する。
[1]含油スカムの粘度に応じて、以下の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、選択したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する工程を含む、含油スカムの油水分離方法。
(a)20℃の粘度が1000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(b)20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(c)20℃の粘度が2000mPa・s以上:アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
[2]HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する、含油スカムの油水分離方法。
[3]含油スカムが、圧延工程で発生した含油スカムである、上記[1]又は[2]に記載の含油スカムの油水分離方法。
[4]HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が2000mPa・s未満の含油スカム用の油水分離剤。
[5]アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が1000mPa・s以上の含油スカム用の油水分離剤。
[6]HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した含油スカム用の油水分離剤。
[1]含油スカムの粘度に応じて、以下の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、選択したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する工程を含む、含油スカムの油水分離方法。
(a)20℃の粘度が1000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(b)20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(c)20℃の粘度が2000mPa・s以上:アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
[2]HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する、含油スカムの油水分離方法。
[3]含油スカムが、圧延工程で発生した含油スカムである、上記[1]又は[2]に記載の含油スカムの油水分離方法。
[4]HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が2000mPa・s未満の含油スカム用の油水分離剤。
[5]アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が1000mPa・s以上の含油スカム用の油水分離剤。
[6]HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した含油スカム用の油水分離剤。
本発明の含油スカムの油水分離方法によれば、含油スカムの性状に関わらず含油スカムを油水分離することができ、含油スカムを燃料として再利用することができる。
[含油スカムの油水分離方法A]
本発明の含油スカムの油水分離方法Aは、含油スカムの粘度に応じて、以下の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、選択したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する工程を含むものである。
(a)20℃の粘度が1000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(b)20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(c)20℃の粘度が2000mPa・s以上:アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
本発明の含油スカムの油水分離方法Aは、含油スカムの粘度に応じて、以下の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、選択したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する工程を含むものである。
(a)20℃の粘度が1000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(b)20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(c)20℃の粘度が2000mPa・s以上:アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
なお、本発明でいう含油スカムとは、少なくとも油水分離槽で分離した油分(浮上油)を含むものであり、さらに場合により、油水分離時に油分とともに同時に取り出される水分等の油分以外の成分、及び含油スカムに散布する水分等の油水分離後に添加される成分を含むものである。
本発明の含油スカムの油水分離方法に適用可能な含油スカムは特に制限されない。含油スカムの由来としては、冷間圧延等の金属の圧延処理等で生じる含油排水が挙げられる。
含油スカム中の油分は特に限定されないが、通常30~60質量%である。
本発明の含油スカムの油水分離方法に適用可能な含油スカムは特に制限されない。含油スカムの由来としては、冷間圧延等の金属の圧延処理等で生じる含油排水が挙げられる。
含油スカム中の油分は特に限定されないが、通常30~60質量%である。
冷間圧延で用いられる油や添加剤には様々な種類が存在するため、冷間圧延等の金属の圧延工程等の含油排水から発生する含油スカムは、油の性状が安定しない。そして、油の性状が安定しないため、含油スカムの粘度も安定しない。本発明者らは、含油スカムの粘度が油水分離の結果に大きな影響を与えることを見出し、含油スカムの粘度に応じて、以下の基準(a)~(c)に基づいた油水分離剤を選択することにより、含油スカムの粘度に関わらず、含油スカムを油水分離することができ、含油スカムを燃料として再利用することができることを見出した。
基準(a)
含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s未満の場合、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する。
含油スカムは、油中水滴(W/O)型エマルジョンの形態を取る場合が多く、HLB値は約3~7である。含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s未満であることは、油中水滴(W/O)型エマルジョン中において、水滴が比較的動きやすい状態である。このような含油スカムに対して、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa」と称する場合がある。)を添加すると、油中水滴(W/O)型エマルジョンの成分が水と油とに分離され、油水分離効果を促進することができると考えられる。
HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いた含油スカムの油水分離は、含油スカムの20℃の粘度が500mPa・s以上の場合により効果的であり、800mPa・s以上の場合にさらに効果的である。
含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s未満の場合、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する。
含油スカムは、油中水滴(W/O)型エマルジョンの形態を取る場合が多く、HLB値は約3~7である。含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s未満であることは、油中水滴(W/O)型エマルジョン中において、水滴が比較的動きやすい状態である。このような含油スカムに対して、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa」と称する場合がある。)を添加すると、油中水滴(W/O)型エマルジョンの成分が水と油とに分離され、油水分離効果を促進することができると考えられる。
HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いた含油スカムの油水分離は、含油スカムの20℃の粘度が500mPa・s以上の場合により効果的であり、800mPa・s以上の場合にさらに効果的である。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルaは、HLB値が10~13.5であれば特に制限されない。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルaは、例えば、アルコールに、酸化エチレン及び酸化プロピレン等のアルキレンオキシドを付加重合して得ることができ、以下の式(1)及び(2)で示すものが挙げられる。
R1-O-(R2-O)m1-H (1)
式(1)中、R1は炭素数8~22の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、R2は炭素数2又は3のアルキレン基を示し、m1は2~20の整数を示す。
R3-O-(R4-O)m2-(R5-O)m3-H (2)
式(2)中、R3は炭素数8~22の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、R4は炭素数2~20の直鎖又は分岐のアルキレン基、R5は炭素数1~10の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、R4及びR5はそれぞれ異なり、m2及びm3はそれぞれ0~10の整数を示すが、m2及びm3が同時に0となることはない。
上記の中でも、式(1)で示すものが好ましい。また、式(1)中のR1の及び式(2)中のR3の炭素数は10~14が好ましく、炭素数12がより好ましい。また、式(1)中のR2の炭素数は2であることが好ましい。
R1-O-(R2-O)m1-H (1)
式(1)中、R1は炭素数8~22の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、R2は炭素数2又は3のアルキレン基を示し、m1は2~20の整数を示す。
R3-O-(R4-O)m2-(R5-O)m3-H (2)
式(2)中、R3は炭素数8~22の直鎖又は分岐のアルキル基を示し、R4は炭素数2~20の直鎖又は分岐のアルキレン基、R5は炭素数1~10の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、R4及びR5はそれぞれ異なり、m2及びm3はそれぞれ0~10の整数を示すが、m2及びm3が同時に0となることはない。
上記の中でも、式(1)で示すものが好ましい。また、式(1)中のR1の及び式(2)中のR3の炭素数は10~14が好ましく、炭素数12がより好ましい。また、式(1)中のR2の炭素数は2であることが好ましい。
基準(c)
含油スカムの20℃の粘度が2000mPa・s以上の場合、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する。
含油スカムの20℃の粘度が2000mPa・s以上であることは、油中水滴(W/O)型エマルジョン中において水滴の動きが制限された状態である。このような含油スカムに対して、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテルb」と称する場合がある。)を添加すると、油中水滴(W/O)型エマルジョンの成分が水と油とに分離され、油水分離効果を促進することができると考えられる。
アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いた含油スカムの油水分離は、含油スカムの20℃の粘度が3000~10000mPa・sの場合により効果的であり、5500~7000mPa・sの場合にさらに効果的である。
含油スカムの20℃の粘度が2000mPa・s以上の場合、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する。
含油スカムの20℃の粘度が2000mPa・s以上であることは、油中水滴(W/O)型エマルジョン中において水滴の動きが制限された状態である。このような含油スカムに対して、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテルb」と称する場合がある。)を添加すると、油中水滴(W/O)型エマルジョンの成分が水と油とに分離され、油水分離効果を促進することができると考えられる。
アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いた含油スカムの油水分離は、含油スカムの20℃の粘度が3000~10000mPa・sの場合により効果的であり、5500~7000mPa・sの場合にさらに効果的である。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルbは、アルキル基が第二級アルコールに由来するものであれば特に制限されない。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルbは、例えば、第二級アルコールに、酸化エチレン及び酸化プロピレン等のアルキレンオキシドを付加重合して得ることができ、以下の式(3)及び(4)で示すものが挙げられる。
R6-O-(R7-O)m4-H (3)
式(3)中、R6は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R7は炭素数2又は3のアルキレン基を示し、m4は2~20の整数を示す。
R8-O-(R9-O)m5-(R10-O)m6-H (4)
式(4)中、R8は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R9は炭素数2~20の直鎖又は分岐のアルキレン基、R10は炭素数1~10の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、R9及びR10はそれぞれ異なり、m5及びm6はそれぞれ0~10の整数を示すが、m5及びm6が同時に0となることはない。
上記の中でも、式(3)で示すものが好ましい。また、式(3)中のR6の及び式(4)中のR8の炭素数は10~14が好ましく、炭素数12がより好ましい。また、式(3)中のR7の炭素数は2であることが好ましい。
R6-O-(R7-O)m4-H (3)
式(3)中、R6は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R7は炭素数2又は3のアルキレン基を示し、m4は2~20の整数を示す。
R8-O-(R9-O)m5-(R10-O)m6-H (4)
式(4)中、R8は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R9は炭素数2~20の直鎖又は分岐のアルキレン基、R10は炭素数1~10の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、R9及びR10はそれぞれ異なり、m5及びm6はそれぞれ0~10の整数を示すが、m5及びm6が同時に0となることはない。
上記の中でも、式(3)で示すものが好ましい。また、式(3)中のR6の及び式(4)中のR8の炭素数は10~14が好ましく、炭素数12がより好ましい。また、式(3)中のR7の炭素数は2であることが好ましい。
基準(b)
含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満の場合、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する。
含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満であることは、含油スカム中の油分が、基準(a)のスカムの油分と、基準(c)のスカムの油分との中間の性状を示すこと、言い換えると、油中水滴(W/O)型エマルジョン中における水滴の動きやすさが、基準(a)と基準(c)との中間であることを意味する。このような中間領域では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa及び/又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルbの何れも油水分離効果を発揮できる。
基準(b)のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、基準(a)で例示したポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又は基準(b)で例示したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることができる。
含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満の場合、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する。
含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満であることは、含油スカム中の油分が、基準(a)のスカムの油分と、基準(c)のスカムの油分との中間の性状を示すこと、言い換えると、油中水滴(W/O)型エマルジョン中における水滴の動きやすさが、基準(a)と基準(c)との中間であることを意味する。このような中間領域では、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa及び/又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルbの何れも油水分離効果を発揮できる。
基準(b)のポリオキシアルキレンアルキルエーテルとしては、基準(a)で例示したポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又は基準(b)で例示したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることができる。
なお、含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満の領域をあえて区分けすると、含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上1500mPa・s以下の場合は、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加することが好ましく、含油スカムの20℃の粘度が1500mPa・s超2000mPa・s未満の場合は、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加することが好ましい。
(事前工程)
なお、油水分離剤の選択に先立って、含油スカムの20℃の粘度を算出する工程を行い、算出した粘度に応じて、基準(a)~(c)の油水分離剤を選択することも有用である。
なお、油水分離剤の選択に先立って、含油スカムの20℃の粘度を算出する工程を行い、算出した粘度に応じて、基準(a)~(c)の油水分離剤を選択することも有用である。
含油スカムの20℃の粘度を算出する方法は、(1)20℃に調整した含油スカムの粘度を測定する方法、(2)他の温度(例えば、含油スカム採取時の温度、室温で30分放置した含油スカムの温度等)で数点含油スカムの粘度を測定し、lnη-1/Tの片対数にプロットして得られる直線から算出する方法、(3)含油スカムの組成が分かる場合には、アンドレーの式等の粘度算出式により算出する方法が挙げられる。
[含油スカムの油水分離方法B]
本発明の含油スカムの油水分離方法Bは、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加するものである。
本発明の含油スカムの油水分離方法Bは、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加するものである。
含油スカムの油水分離方法Aで述べたように、含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s未満の場合は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルaが油水分離に有効であり、含油スカムの20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満の場合は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa及び/又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルbが油水分離に有効であり、含油スカムの20℃の粘度が2000mPa・s以上の場合は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルbが油水分離に有効である。
したがって、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテルc」と称する場合がある。)は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa及びポリオキシアルキレンアルキルエーテルbの両方の性質を備え、含油スカムの粘度に関わらず油水分離効果を発揮できる。
したがって、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル(以下、「ポリオキシアルキレンアルキルエーテルc」と称する場合がある。)は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa及びポリオキシアルキレンアルキルエーテルbの両方の性質を備え、含油スカムの粘度に関わらず油水分離効果を発揮できる。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルcは、例えば、第二級アルコールに、酸化エチレン及び酸化プロピレン等のアルキレンオキシドを付加重合して得ることができ、以下の式(5)及び(6)で示すものが挙げられる。
R11-O-(R12-O)m7-H (5)
式(5)中、R11は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R12は炭素数2又は3のアルキレン基を示し、m7は2~20の整数を示す。
R13-O-(R14-O)m8-(R15-O)m9-H (6)
式(6)中、R13は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R14は炭素数2~20の直鎖又は分岐のアルキレン基、R15は炭素数1~10の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、R14及びR15はそれぞれ異なり、m8及びm9はそれぞれ0~10の整数を示すが、m8及びm9が同時に0となることはない。
上記の中でも、式(5)で示すものが好ましい。また、式(5)中のR11の及び式(6)中のR13の炭素数は10~14が好ましく、炭素数12がより好ましい。また、式(5)中のR12の炭素数は2であることが好ましい。
R11-O-(R12-O)m7-H (5)
式(5)中、R11は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R12は炭素数2又は3のアルキレン基を示し、m7は2~20の整数を示す。
R13-O-(R14-O)m8-(R15-O)m9-H (6)
式(6)中、R13は炭素数8~22の分岐のアルキル基を示し、R14は炭素数2~20の直鎖又は分岐のアルキレン基、R15は炭素数1~10の直鎖又は分岐のアルキレン基を示し、R14及びR15はそれぞれ異なり、m8及びm9はそれぞれ0~10の整数を示すが、m8及びm9が同時に0となることはない。
上記の中でも、式(5)で示すものが好ましい。また、式(5)中のR11の及び式(6)中のR13の炭素数は10~14が好ましく、炭素数12がより好ましい。また、式(5)中のR12の炭素数は2であることが好ましい。
含油スカムの油水分離方法Bにおける含油スカムの粘度は特に制限されないが、含油スカムの20℃の粘度が500~10000mPa・sの場合により効果的であり、800~7000mPa・sの場合にさらに効果的である。
<ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの添加の諸条件>
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、含油スカム中に対して5g/L~20g/L添加することが好ましく、10~15g/L添加することがより好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを2種類以上用いる場合、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの合計添加量を前記範囲とすればよい。
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルは、含油スカム中に対して5g/L~20g/L添加することが好ましく、10~15g/L添加することがより好ましい。ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを2種類以上用いる場合、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルの合計添加量を前記範囲とすればよい。
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する際の形態は、そのまま添加しても良いし、溶剤や水等の溶媒で希釈して添加してもよい。希釈液中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルの濃度は10~95質量%とすることが好ましい。
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する箇所は特に制限されない。添加箇所としては、例えば、加圧浮上槽、加圧浮上槽から含油スカムを移送する配管、加圧浮上槽から移送した含油スカムを貯留する槽等が挙げられる。また、含油排水にポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加することも有効である。
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、含油スカムや含油排水にポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加した後は、撹拌を行い静置する。攪拌後にすぐに油水分離する場合もあり、静置は数分程度でもよいが、大抵は1日程度静置すれば油水分離は完了する。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する際の含油スカムの温度及びpHは特に制限されない。温度は5~70℃が好ましく、25~35℃がより好ましく、30℃が特に好ましい。pHは5~9が好ましく、6~7がより好ましく、6.5が特に好ましい。
ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添加する際の含油スカムの温度及びpHは特に制限されない。温度は5~70℃が好ましく、25~35℃がより好ましく、30℃が特に好ましい。pHは5~9が好ましく、6~7がより好ましく、6.5が特に好ましい。
<任意添加成分>
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、本発明の目的が損なわれない範囲で、各種の添加成分、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等を添加することできる。これらの添加成分は一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
含油スカムの油水分離方法A及びBともに、本発明の目的が損なわれない範囲で、各種の添加成分、例えば、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等を添加することできる。これらの添加成分は一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
[含油スカム用の油水分離剤A]
本発明の含油スカム用の油水分離剤Aは、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が2000mPa・s未満の含油スカム用の油水分離剤である。
すなわち、油水分離剤Aは、上述したポリオキシアルキレンアルキルエーテルaを含有してなるものである。
本発明の含油スカム用の油水分離剤Aは、HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が2000mPa・s未満の含油スカム用の油水分離剤である。
すなわち、油水分離剤Aは、上述したポリオキシアルキレンアルキルエーテルaを含有してなるものである。
油水分離剤A中には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルa以外の成分を含有しても良いが、油水分離剤Aの全固形分中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルaが80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることがさらに好ましい。
油水分離剤Aは、含油スカムの20℃の粘度が500mPa・s以上1500mPa・s以下の場合により効果的であり、800mPa・s以上1500mPa・s以下の場合にさらに効果的である。
油水分離剤Aは、含油スカムの20℃の粘度が500mPa・s以上1500mPa・s以下の場合により効果的であり、800mPa・s以上1500mPa・s以下の場合にさらに効果的である。
[含油スカム用の油水分離剤B]
本発明の含油スカム用の油水分離剤Bは、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が1000mPa・s以上の含油スカム用の油水分離剤である。
すなわち、油水分離剤Bは、上述したポリオキシアルキレンアルキルエーテルbを含有してなるものである。
本発明の含油スカム用の油水分離剤Bは、アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が1000mPa・s以上の含油スカム用の油水分離剤である。
すなわち、油水分離剤Bは、上述したポリオキシアルキレンアルキルエーテルbを含有してなるものである。
油水分離剤B中には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルb以外の成分を含有しても良いが、油水分離剤Bの全固形分中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルbが80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることがさらに好ましい。
油水分離剤Bは、含油スカムの20℃の粘度が1300mPa・s以上10000mPa・s以下の場合により効果的であり、1500mPa・s超80000mPa・sの場合にさらに効果的であり、5500mPa・s以上7000mPa・s以下の場合によりさらに効果的である。
油水分離剤Bは、含油スカムの20℃の粘度が1300mPa・s以上10000mPa・s以下の場合により効果的であり、1500mPa・s超80000mPa・sの場合にさらに効果的であり、5500mPa・s以上7000mPa・s以下の場合によりさらに効果的である。
[含油スカム用の油水分離剤C]
本発明の含油スカム用の油水分離剤Cは、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した含油スカム用の油水分離剤である。
すなわち、油水分離剤Cは、上述したポリオキシアルキレンアルキルエーテルcを含有してなるものである。
本発明の含油スカム用の油水分離剤Cは、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した含油スカム用の油水分離剤である。
すなわち、油水分離剤Cは、上述したポリオキシアルキレンアルキルエーテルcを含有してなるものである。
油水分離剤C中には、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルc以外の成分を含有しても良いが、油水分離剤Cの全固形分中のポリオキシアルキレンアルキルエーテルcが80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることがさらに好ましい。
油水分離剤Cは、含油スカムの20℃の粘度が500~10000mPa・sの場合により効果的であり、800~7000mPa・sの場合にさらに効果的である。
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
1.含油スカムの粘度測定
冷間圧延を経た含油排水の油水分離槽で採取した4種類の含油スカム(含油スカム1~4)を、20℃に設定した恒温槽で、B型粘度計を使用し、ローターNo.6、40rpmの条件で測定した。結果を以下に示す。
スカム1:粘度950mPa・s
スカム2:粘度1400mPa・s
スカム3:粘度6600mPa・s
スカム4:粘度6000mPa・s
冷間圧延を経た含油排水の油水分離槽で採取した4種類の含油スカム(含油スカム1~4)を、20℃に設定した恒温槽で、B型粘度計を使用し、ローターNo.6、40rpmの条件で測定した。結果を以下に示す。
スカム1:粘度950mPa・s
スカム2:粘度1400mPa・s
スカム3:粘度6600mPa・s
スカム4:粘度6000mPa・s
2.含油スカムの油水分離効果の確認
2-1.油水分離前の含油スカム中の水分濃度の算出
JIS K-2275の蒸留法に準拠して、含油スカム中の水分量を測定し、水分濃度を算出した。
2-2.油水分離後の含油スカムの水分濃度の算出
含油スカムを入れた缶を30~40回撹拌混合した。攪拌後の含油スカムを100mlの試験管に100ml注ぎ、薬剤(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル)の濃度が10g/Lとなるように薬剤を添加した。試験管内の試料をスパチュラで120秒攪拌し、含油スカムと薬剤とを混合した。30℃の恒温槽で1日静置後、水相の高さから分離した水分量を測定し、含油スカムに残存している水分濃度を算出した。
含油スカムと薬剤とは表1及び2の組み合わせで行った。
2-3.油水分離処理による含油スカムの水分低減率の算出
油水分離前の含油スカム中の水分濃度を「X%」、油水分離後の含油スカムの水分濃度を「Y%」とし、下記式により油水分離処理による含油スカムの水分低減率を算出した。水分低減率が50%以上のものを「A」、30%以上50%未満のものを「B」、30%未満のものを「C」とした。結果を表1及び2に示す。
含油スカムの水分低減率(%)=[(X-Y)/X]×100
2-1.油水分離前の含油スカム中の水分濃度の算出
JIS K-2275の蒸留法に準拠して、含油スカム中の水分量を測定し、水分濃度を算出した。
2-2.油水分離後の含油スカムの水分濃度の算出
含油スカムを入れた缶を30~40回撹拌混合した。攪拌後の含油スカムを100mlの試験管に100ml注ぎ、薬剤(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル)の濃度が10g/Lとなるように薬剤を添加した。試験管内の試料をスパチュラで120秒攪拌し、含油スカムと薬剤とを混合した。30℃の恒温槽で1日静置後、水相の高さから分離した水分量を測定し、含油スカムに残存している水分濃度を算出した。
含油スカムと薬剤とは表1及び2の組み合わせで行った。
2-3.油水分離処理による含油スカムの水分低減率の算出
油水分離前の含油スカム中の水分濃度を「X%」、油水分離後の含油スカムの水分濃度を「Y%」とし、下記式により油水分離処理による含油スカムの水分低減率を算出した。水分低減率が50%以上のものを「A」、30%以上50%未満のものを「B」、30%未満のものを「C」とした。結果を表1及び2に示す。
含油スカムの水分低減率(%)=[(X-Y)/X]×100
3.使用薬剤
薬剤1:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンラウリルエーテル;三洋化成工業社製、エマルミンNL-70;HLB値12.4)
薬剤2:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、ナロアクティーCL-85;HLB値12.6)
薬剤3:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルの混合物;三洋化成工業社製、エマルミン110;HLB値13.2)
薬剤4:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、セドランSF-506;HLB値6.1)
薬剤5:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、サンノニックSS-50;HLB値10.5)
薬剤6:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、サンノニックSS-90;HLB値13.2)
薬剤7:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、ナロアクティーCL-40;HLB値8.9)
薬剤8:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、ナロアクティーID-40;HLB値8.1)
薬剤9:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルの混合物;三洋化成工業社製、エマルミン40;HLB値8.0)
薬剤10:アニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム;三洋化成工業社製、ビューライトESS)
薬剤11:アニオン系界面活性剤(ポリオキシアルキレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム;三洋化成工業社製、サンモリンOT-70)
薬剤12:カチオン系界面活性剤(塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム;三洋化成工業株式会社製、カチオンS)
薬剤13:カチオン系界面活性剤(塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム;三洋化成工業株式会社製、エコノールTM-22)
薬剤1:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンラウリルエーテル;三洋化成工業社製、エマルミンNL-70;HLB値12.4)
薬剤2:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、ナロアクティーCL-85;HLB値12.6)
薬剤3:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルの混合物;三洋化成工業社製、エマルミン110;HLB値13.2)
薬剤4:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、セドランSF-506;HLB値6.1)
薬剤5:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、サンノニックSS-50;HLB値10.5)
薬剤6:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、サンノニックSS-90;HLB値13.2)
薬剤7:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、ナロアクティーCL-40;HLB値8.9)
薬剤8:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル;三洋化成工業社製、ナロアクティーID-40;HLB値8.1)
薬剤9:ノニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンオレイルエーテルとポリオキシエチレンセチルエーテルの混合物;三洋化成工業社製、エマルミン40;HLB値8.0)
薬剤10:アニオン系界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム;三洋化成工業社製、ビューライトESS)
薬剤11:アニオン系界面活性剤(ポリオキシアルキレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム;三洋化成工業社製、サンモリンOT-70)
薬剤12:カチオン系界面活性剤(塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム;三洋化成工業株式会社製、カチオンS)
薬剤13:カチオン系界面活性剤(塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム;三洋化成工業株式会社製、エコノールTM-22)
表1及び2の結果から、含油スカムの粘度に応じて、上述の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、含油スカムに添加することにより、含油スカムの油水分離を促進できることが分かる。
また、実験例5及び6の結果から、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより、含油スカムの粘度に関わらず、含油スカムの油水分離を促進できることが分かる。
また、実験例5及び6の結果から、HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより、含油スカムの粘度に関わらず、含油スカムの油水分離を促進できることが分かる。
Claims (6)
- 含油スカムの粘度に応じて、以下の(a)~(c)の基準によりポリオキシアルキレンアルキルエーテルを選択し、選択したポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する工程を含む、含油スカムの油水分離方法。
(a)20℃の粘度が1000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(b)20℃の粘度が1000mPa・s以上2000mPa・s未満:HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテル及び/又はアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル
(c)20℃の粘度が2000mPa・s以上:アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテル - HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含油スカムに添加する、含油スカムの油水分離方法。
- 含油スカムが、圧延工程で発生した含油スカムである、請求項1又は2に記載の含油スカムの油水分離方法。
- HLB値が10~13.5のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が2000mPa・s未満の含油スカム用の油水分離剤。
- アルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した20℃の粘度が1000mPa・s以上の含油スカム用の油水分離剤。
- HLB値が10~13.5であり、かつアルキル基が第二級アルコールに由来するポリオキシアルキレンアルキルエーテルを含有してなる、圧延工程で発生した含油スカム用の油水分離剤。
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|---|---|---|---|---|
| JP2015054309A (ja) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 栗田工業株式会社 | 含油スカムの粘度低減方法、及び含油排水の粘度低減方法 |
-
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