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一种含油污泥用乳液型水基清洗剂及其制备方法和使用方法与流程

含油污泥处理标准

  :含油污泥是石油开采、储运、炼制及含油污水处理过程中产生的固体废弃物,除含有石油烃类物质外,还含有苯系物、酚类以及重金属盐类等有毒有害物质,不仅占用土地和空间,而且若未经处理直接排放会严重的污染空气、土壤和地下水,已被列入《国家危险废物名录》,在一定程度上制约了国内油田生产的发展。同时,含油污泥又是一种资源,若能开发一种既能消除含油污泥对环境的危害又可回收利用其有用资源的处理技术,将对油田的可持续发展具有重要的实际意义。含油污泥的处理技术多种多样,现在已知国内外处理含油污泥的方法主要包括资源回收技术、无害化处理技术以及综合利用技术。其中,资源回收技术包括溶剂萃取法,热洗涤法,表面活性剂水溶液清洗法,微乳洗涤法,化学破乳法及固液分离法等;无害化处理技术包括固化处理法,生物处理法和焚烧法等;综合利用技术包括热分解和制砖铺路等,但是每种处理方法都有其优缺点。例如,比较常用的溶剂萃取法虽然可以回收油泥中绝大部分的油相,但是萃取剂价格比较昂贵,在处理过程中不可避免的会造成一定损失,而且还存在着安全隐患问题;焚烧法可以将有机物处理彻底且能有效利用焚烧过程中产生的热能,但该处理过程需要一定量的助燃油和专门的焚烧装置,而且还有废气和废渣的排放,可能会造成二次污染。而热洗涤法、表面活性剂水溶液清洗法、微乳洗涤法等方法具有操作方法简单,设备投资少,对实验条件的要求比较低等优点,还能够有效回收油泥中的油相,在工业上有了一定的应用。国内外相关含油污泥处理技术的应用实例较多。例如,中国专利文献cn104310734a公开的一种含油污泥处理药剂,该药剂能在室温下有效地降低油水界面张力,而且含油污泥的处理效果比较好,油相回收率能达到96%以上,但是该含油污泥处理药剂配方中加入了蛋白酶和脂肪酶等生物酶,导致其对温度的变化比较敏感,不利于药剂性能的发挥。中国专利文献cn106277709a公开的一种处理含油污泥的环保型清洗剂,该清洗剂的加入量占油泥的质量百分比为2wt%时,最终的油回收率达到了95.9%,处理效果比较好,不足之处是清洗剂中加入的物质比较多,表面活性剂更是多达3种,而且水与油泥之间的比值比较大,这在一定程度上增加了处理过程的难度并造成了资源的浪费。美国专利文献usa1介绍了一种由烷基糖苷类表面活性剂制备的油包水型纳米乳液用于处理含油污泥,该纳米乳液具有较低的界面张力,而且乳液中纳米尺寸的水滴更容易扩散和吸附到固体的表面,从而促进油相的回收,但是将其用于处理几种不同的含油污泥时,除油效果并不明显,除油效率最高只有65.8%,最低则仅为10.3%,限制了其进一步的应用;美国专利文献usa1报道了一种微乳液清洗含油泥沙的方法,在表面活性剂的加入量为1~5wt%时,能将油砂的含油率最低降至0.52%,但是若温度上升至该表面活性剂溶液的浊点时,会出现相分离,清洗效率会显著降低,该微乳液体系对温度的变化比较敏感。目前绝大部分含油污泥清洗剂为表面活性剂水溶液。技术实现要素:本发明针对现有含油污泥处理药剂存在的不足,提供一种性质稳定、安全高效、清洗效果好的含油污泥用乳液型水基清洗剂,同时提供该清洗剂的制备方法和使用方法。本发明的含油污泥用乳液型水基清洗剂,以100重量份计,包含表面活性剂2~10份,油溶性组分3~10份,其余为水相。所述表面活性剂包含脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和超两亲分子乳化剂,两者之间的质量比为1:4~4:1,优选质量比为1:1~2:1。所述脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)别名为乙氧基化烷基硫酸钠或脂肪醇醚硫酸钠,其结构式为ro(ch2ch2o)nso3na(r为c12~14烷基,n=2~3),质量标准参照gb/t13529-2011《乙氧基化烷基硫酸钠》,活性物含量为68~72%。所述超两亲分子可采用中国专利文献cn105542149a公开的《具有响应性的超两亲分子乳化剂、乳状液及其制备方法》中的超两亲分子乳化剂。所述油溶性组分为甲苯、二甲苯、混和苯、柴油、石蜡油或气质油。所述水相为纯水,或浓度小于1wt%的nacl溶液,或浓度小于0.1wt%的cacl2溶液,或者是nacl和cacl2的混合溶液,该混合溶液中nacl的浓度小于1wt%,cacl2的浓度小于0.1wt%。上述含油污泥用乳液型水基清洗剂的制备方法,其特征是,包括以下步骤:以100重量份计,取表面活性剂2~10份,油溶性组分3~10份,其余为水相;将上述各组分混合搅拌均匀,得到均一稳定的乳液型水基清洗剂。所述搅拌转速为150~500转/分钟,搅拌时间为25~40分钟,搅拌温度为室温。上述含油污泥用乳液型水基清洗剂的使用方法,是:将含油污泥与所述乳液型水基清洗剂按质量比1:3~1:8的比例混合,并在60~80℃搅拌,对含油污泥进行清洗,对清洗结束后的混合物进行油水固三相分离,最后将固相用与搅拌温度相同的温度下的热水冲洗。所述搅拌时间为10~40分钟,搅拌转速为200~500转/分钟,所述三相分离时的转速为1500~2500转/分钟。本发明制备的含油污泥用乳液型水基清洗剂安全高效,制备方法简单,适用范围广,易于实现工业应用,实验表明,对含油污泥的处理效果较好。附图说明图1是本发明实施例1制备的含油污泥用乳液型水基清洗剂的样品图。图2是本发明实施例1的使用效果对比图。(a)为含油污泥原始图片,(b)为处理之后的污泥图片。图3是本发明实施例5的使用效果对比图。(a)为含油污泥原始图片,(b)为处理之后的污泥图片。具体实施方式实施例1以100重量份计,按质量比1:1的比例分别称取aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂各5份,甲苯10份,纯水80份,依次放入反应器,室温下以500转/分钟的转速搅拌40分钟,形成均一稳定的乳液型水基清洗剂,其样品见图1。含油污泥取自辽河油田,其初始参数为含油率为57.20%,含固率为38.98%,含水率为3.82%(百分含量以重量为基准),其宏观照片见图2中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:4,在80℃下用清洗剂清洗2次,每次30分钟,转速500转/分钟,然后用80℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为2500转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。清洗结果如下表所示,处理之后的污泥见图2中(b)。初始含油率/%57.20残油率/%(g/100g干污泥)0.33除油效率/%99.78根据黑龙江省质量技术监督局发布的地方标准《db23/t1413-2010油田含油污泥综合利用污染控制标准》,经过处理后的污泥可用于通井路和垫井场。实施例2以100重量份计,按aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂质量比2:1或1:4或4:1称取表面活性剂6份(aes和超两亲分子乳化剂分别为4份和2份,1.2份和4.8份,4.8份和1.2份),甲苯8.5份,纯水85.5份。将表面活性剂、甲苯和纯水依次放入反应器,室温下以300转/分钟的转速搅拌30分钟,形成3种不同表面活性剂质量比的乳液型水基清洗剂。含油污泥取自辽河油田,其初始参数为含油率为57.20%,含固率为38.98%,含水率为3.82%(百分含量以重量为基准),其宏观照片见图2中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:4,在80℃下用清洗剂清洗2次,每次30分钟,转速350转/分钟,然后用80℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为2000转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。三种不同表面活性剂质量比的乳液型水基清洗剂对含油污泥的清洗结果如下表所示。质量比aes/份超两亲分子乳化剂/份残油率/%(g/100g干污泥)除油效率/%2:1420.7199.521:41.24.81.7498.814:14.81.22.4598.33实施例3以100重量份计,按质量比1:1的比例分别称取aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂各1份,油溶性组分3份,油溶性组分为混合苯或二甲苯或石蜡油或气质油或柴油,纯水95份。将aes、超两亲分子乳化剂、一种油溶性组分和水相依次放入反应器,室温下以150转/分钟的转速搅拌25分钟,形成5种不同油溶性组分的乳液型水基清洗剂。含油污泥取自胜利油田,其初始参数为含油率为8.13%,含固率为41.59%,含水率为50.28%,其宏观照片见图3中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:4,在60℃下用清洗剂清洗1次,每次10分钟,转速300转/分钟,然后用60℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为1500转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。不同油溶性组分的乳液型水基清洗剂对含油污泥的清洗结果如下表所示。油溶性组分残油率/%(g/100g干污泥)除油效率/%混合苯1.3393.20二甲苯1.3792.99石蜡油8.4956.57气质油9.6150.84柴油11.1443.01实施例4以100重量份计,按质量比1:1的比例分别称取aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂各1份,甲苯3份,纯水95份,依次放入反应器,室温下以250转/分钟的转速搅拌25分钟,即可形成均一稳定的乳液型水基清洗剂。含油污泥取自胜利油田,其初始参数为含油率为8.13%,含固率为41.59%,含水率为50.28%,其宏观照片见图3中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:3或1:5或1:8,在60℃下用清洗剂清洗1次,每次10分钟,转速200转/分钟,然后用60℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为2000转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。不同含油污泥与水基清洗剂质量比下含油污泥的清洗结果如下表所示。含油污泥与水基清洗剂质量比残油率/%(g/100g干污泥)除油效率/%1:31.4892.431:51.1094.371:80.5697.14实施例5以100重量份计,按质量比1:1的比例分别称取aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂各1份,甲苯3份,纯水95份,依次放入反应器,室温下以250转/分钟的转速搅拌25分钟,即可形成均一稳定的乳液型水基清洗剂。含油污泥取自胜利油田,其初始参数为含油率为8.13%,含固率为41.59%,含水率为50.28%,其宏观照片见图3中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:4,在60℃下用清洗剂清洗1次,每次40分钟,转速200转/分钟,然后用60℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为2000转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。含油污泥的清洗结果如下表所示,处理之后的污泥见图3中(b)。初始含油率/%8.13残油率/%(g/100g干污泥)1.74除油效率/%91.10实施例6以100重量份计,按质量比1:1的比例分别称取aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂各2.25份,甲苯7份,纯水88.5份,依次放入反应器,室温下以400转/分钟的转速搅拌30分钟,即可形成均一稳定的乳液型水基清洗剂。含油污泥取自辽河油田,其初始参数为含油率为57.20%,含固率为38.98%,含水率为3.82%(百分含量以重量为基准),其宏观照片见图2中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:4,在70℃下用清洗剂清洗2次,每次30分钟,转速300转/分钟,然后用70℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为2000转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。含油污泥的清洗结果如下表所示。初始含油率/%57.20残油率/%(g/100g干污泥)1.21除油效率/%99.18实施例7以100重量份计,按质量比1:1的比例分别称取aes(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)和超两亲分子乳化剂各2.25份,甲苯7份,水相88.5份。水相分别为浓度0.3wt%nacl溶液,浓度0.5wt%nacl溶液,浓度1.0wt%nacl溶液,浓度0.01wt%cacl2溶液,浓度0.07wt%cacl2溶液,浓度0.10wt%cacl2溶液,nacl与cacl2的混合溶液(混合溶液中nacl浓度为0.3wt%,cacl2浓度为0.05wt%)。将aes、超两亲分子乳化剂、甲苯和一种水相依次放入反应器,室温下以400转/分钟的转速搅拌30分钟。形成7种不同水相的乳液型水基清洗剂。含油污泥取自辽河油田,其初始参数为含油率为57.20%,含固率为38.98%,含水率为3.82%(百分含量以重量为基准),其宏观照片见图2中(a)。清洗效果测试:含油污泥与水基清洗剂质量比为1:4,在60℃下用清洗剂清洗2次,每次15分钟,转速300转/分钟,然后用60℃的热水冲洗1次,每次清洗剂清洗后和热水冲洗后均用离心机进行油、水、固三相分离(离心机转速为2000转/分钟,离心时间为6分钟),最后将污泥在105±1℃下烘干,测定其残油率。其中:仪器:oil460型红外分光测油仪;萃取剂:四氯化碳(天津市光复精细化工研究所(红外测油专用))。不同水相的乳液型水基清洗剂对含油污泥的清洗结果如下表所示。上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的任何改变、修饰、组合、简化、改进等,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12

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  一种以含油污泥为基料制备的阳离子分散凝胶复合乳化型调剖堵水剂的制作方法与工艺

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