一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法与流程

本发明涉及石油化工，具体涉及污油泥回收处理，更具体涉及一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法。

背景技术：

1、石油作为重要的化石燃料及化工原材料，在整个能源结构中发挥着无可替代的作用。基于石油的特殊性质，其很容易在开采及后续加工过程中产生危害性大、降解周期长的污染性废料，油泥即是其中的重要组成部分；伴随原油开采、储运及加工等石油工艺过程，由各种原因引起的杂质沾染将产生相当量的固态、半固态含油废弃物，这部分含油废弃物统称污油泥。污油泥的主要成分包括油、水和泥砂，还可能含有植物残体及各种辅助药剂。由于原油具有黏度高、黏附力强等特点，一旦与杂质结合便很难剥离，处理难度较大，且随着时间的推移，油泥中油相与泥沙间的附着力复杂，微粒间的带电性与水化作用使油泥内层结合更加紧密，整体呈现出乳化严重的稳定状态，处理难度进一步加大，同时，成因的差异也导致不同污油泥间的性质千差万别，含油率、含水率及固含率浮动范围大；堆积储存过程中的沉降、老化及发酵、降解作用也会使其性质随时间明显改变；种种因素导致污油泥处理成本高、难度大，成为困扰石油行业的重要污染废料之一。

2、目前报道的污油泥处理技术种类繁多，但处理能力有限且处理效果不佳，难以应对高速增长的污油泥产量，致使露天的污油泥储放对周边土壤、水资源以及大气产生严重侵染，威胁到到动植物及人类的正常代谢过程。一方面油泥废置会造成沉重的环境负担，各类污油泥中的含油率普遍在百分之十到百分之五十不等，部分油泥含油率更高，如果能够将这部分原油进行分离回收，可以进一步提升石油资源的利用率。

3、萃取是基于油泥中原油组分与溶剂相似相容原理，然后利用沉降分离、蒸馏等操作实现对油泥中原油组分进行分离提取的工艺；其工艺条件温和，溶剂可循环使用，通过改变溶剂组分的配比能适应部分污油泥的处理需求，因而溶剂萃取在污泥处理方面有一定的积极作用。但受制于污油泥的性质差异，其萃取效率不稳定，对于一些乳化严重、状态稳定的污油泥，其萃取效率较低，通常需要较大的溶剂消耗量和较长的萃取时间，净化回收成本较高。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法。

2、本发明的目的采用以下技术方案来实现：

3、一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，包括以下步骤：

4、将待处理的污油泥转入处理罐内；将助洗微球分散在洗涤溶剂中，升温至32-36℃，将分散有所述助洗微球的洗涤溶剂加入到所述处理罐中，保持温度在32-36℃并搅拌混合0.5-2h，在室温下静止使分层，油层蒸除溶剂后得到成品油，水层脱水干燥后制得油泥残渣；

5、所述助洗微球的制备方法包括以下步骤：

6、（1）制备纳米二氧化硅微球；

7、（2）将乙烯基硅烷偶联剂溶解在体积分数90%以上的乙醇溶液中，加入所述纳米二氧化硅微球，在室温下搅拌6-12h后分离沉淀，以无水乙醇和去离子水洗涤，真空干燥后得到表面改性微球；

8、（3）将n-异丙基丙烯酰胺单体溶解在去离子水中，得到浓度为0.1-0.5mol/l的溶液，加入n,n'-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂，在保护气氛下加入引发剂和所述表面改性微球，在室温下搅拌反应6-12h后分离沉淀，依次在无水乙醇和去离子水中进行超声洗涤，离心分离沉淀，真空干燥制得所述助洗微球。

9、在一些优选的实施方式中，所述污油泥的含油量与所述助洗微球、所述洗涤溶剂的质量比例为1：（0.05-0.1）：（0.7-1.2）。

10、在一些优选的实施方式中，所述待处理的污油泥为落地油泥、罐底油泥或页岩油泥。

11、在一些优选的实施方式中，所述洗涤溶剂为甲苯、6号溶剂油、120号溶剂油中的一种或几种。

12、在一些优选的实施方式中，步骤（2）中所述乙烯基硅烷偶联剂与所述纳米二氧化硅微球的质量比例为1：（4-10）。

13、在一些优选的实施方式中，步骤（3）中所述n-异丙基丙烯酰胺单体与所述n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、所述引发剂、所述表面改性微球的质量比例为1：（0.01-0.02）：（0.01-0.02）：（1-2）。

14、在一些优选的实施方式中，所述纳米二氧化硅微球的制备方法包括以下步骤：

15、将纳米氧化铁分散在三氯甲烷溶剂中，按fe含量计，分散浓度在5-8mg/ml，得到分散液，在搅拌条件下，将所述分散液加入到表面活性剂水溶液中，将混合物加热到50-60℃并保温搅拌10-30min，冷却后再与四乙氧基硅烷一同加入到混合溶剂中，加入完成后继续搅拌反应6-12h，反应完成后分离沉淀并以无水乙醇洗涤，将所述沉淀分散在乙醇水溶液中，调节ph至2-3，在50-60℃下保温搅拌1-3h，分离沉淀，洗涤、干燥后制得所述纳米二氧化硅微球；

16、所述混合溶剂为去离子水、甲醇、氨水和乙酸乙酯的混合溶液，其混合体积比为100：（5-8）：（2-4）：（20-25）。

17、在一些优选的实施方式中，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基乙基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。

18、在一些优选的实施方式中，所述表面活性剂水溶液的浓度在0.4-2mg/ml。

19、在一些优选的实施方式中，所述分散液与所述表面活性剂水溶液、所述四乙氧基硅烷的体积比为10：（8-15）：（0.1-0.5）。

20、本发明的有益效果为：

21、针对现有技术中对污油泥进行萃取处理时溶剂消耗量大、萃取时间长、萃取效率低的问题，本发明提供一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，在现有萃取溶剂的基础上加入助洗微球促进油泥中的油分从油泥乳化体系中向溶剂相转移，进而提高萃取效率，具体来说，本发明以纳米二氧化硅微球为基体，先以硅烷偶联剂进行表面乙烯基改性，再通过共聚合的方法在表面原位生成聚异丙基丙烯酰胺层，利用聚异丙基丙烯酰胺的热响应亲疏水转变特性以及石油与水相的热导差异，在一定的温度范围条件下，本发明所述助洗微球在发生相转变时表面亲疏水性变化使其在油相和水相界面进行反复运送，实现协助油相转移的目的，进而提高萃取效率；进一步的，本发明以纳米氧化铁为核，以表面活性剂胶束为多孔模板制备得到高比表面的多孔纳米二氧化硅微球，高比表面赋予微球更高的接触面积，可负载更多的聚合物层，进一步提高其助洗效率；且，具有磁性的氧化铁核心使得微球可以再萃取后在磁场中简单地分离并重复使用。

技术特征：

1.一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述污油泥的含油量与所述助洗微球、所述洗涤溶剂的质量比例为1：（0.05-0.1）：（0.7-1.2）。

3.根据权利要求1所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述待处理的污油泥为落地油泥、罐底油泥或页岩油泥。

4.根据权利要求1所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述洗涤溶剂为甲苯、6号溶剂油、120号溶剂油中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述乙烯基硅烷偶联剂与所述纳米二氧化硅微球的质量比例为1：（4-10）。

6.根据权利要求1所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述n-异丙基丙烯酰胺单体与所述n,n'-亚甲基双丙烯酰胺、所述引发剂、所述表面改性微球的质量比例为1：（0.01-0.02）：（0.01-0.02）：（1-2）。

7.根据权利要求1所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述纳米二氧化硅微球的制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基乙基溴化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述表面活性剂水溶液的浓度在0.4-2mg/ml。

10.根据权利要求9所述的一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，其特征在于，所述分散液与所述表面活性剂水溶液、所述四乙氧基硅烷的体积比为10：（8-15）：（0.1-0.5）。

技术总结本发明公开一种基于溶剂洗涤的污油泥处理方法，属于石油化工技术领域，将待处理的污油泥转入处理罐内；将助洗微球分散在洗涤溶剂中，升温至32‑36℃，将分散有所述助洗微球的洗涤溶剂加入到所述处理罐中，保持温度在32‑36℃并搅拌混合0.5‑2h，在室温下静止使分层，油层蒸除溶剂后得到成品油，水层脱水干燥后制得油泥残渣；所述助洗微球是表面包覆聚异丙基丙烯酰胺的纳米二氧化硅；本发明在现有萃取溶剂的基础上加入助洗微球促进油相转移，提高萃取效率。技术研发人员：张甲一,程秀,张广元受保护的技术使用者：长春天工环境系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15