新型污油泥破乳剂的制备及应用研究

doi:10.3969/j.issn.1006-396X.2021.04.005

摘要/Abstract

摘要：

利用乳液聚合共聚法制备了一种新型破乳剂DW1，并对其进行了FT?IR、GPC、¹H?NMR、¹³C?NMR等结构表征以及粒径分析。以新疆污油泥为目标处理物，进行以DW1为破乳体系的破乳处理实验，并用扫描电镜对处理前后的污油泥颗粒进行对比分析。结果表明，合成的破乳剂DW1的重均相对分子质量（M_w）为13.9×10⁵，数均相对分子质量（M_n）为8×10⁵。相对分子质量分布指数为1.73，D₅₀为26.00 μm，平均粒径为25.00 μm，粒径分布不均匀，但DW1的稳定性较好。破乳处理污油泥实验表明，DW1对新疆某油田污油泥的除油率可达到99.55%。

关键词: 破乳剂, 污油泥, 乳液聚合, 除油率

Abstract:

A demulsifier DW1 was prepared by emulsion copolymerization.The demulsifier DW1 was characterized by FT?IR,GPC,¹H?NMR,¹³C?NMR and particle size analysis.The demulsification experiment using DW1 as demulsification system was carried out with Xinjiang sludge as the target treatment object,and the sludge before and after treatment was analyzed by sem.The results showed that the synthetic demulsifier DW1 had M_w of 13.9×10⁵ and M_n of 8×10⁵,molecular weight distribution index of 1.73,D₅₀ of 26.00 μm,average particle size of 25.00 μm,non?uniform particle size distribution,and good stability of DW1.The demulsification experiment shows that the oil removal rate of DW1 on a Xinjiang oil field can reach 99.55%.

Key words: Demulsifier, Oil sludge, Emulsion polymerization, Oil removal rat

中图分类号:

TE65

吴丽, 李丽华, 杨莹, 沈聪, 吴限. 新型污油泥破乳剂的制备及应用研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2021, 34(4): 27-32.

Li Wu, Lihua Li, Ying Yang, Cong Sheng, Xian Wu. Preparation and Application of New Demulsifier for Dirty Oil Sludge[J]. Journal of Petrochemical Universities, 2021, 34(4): 27-32.

图/表 11

图1 破乳剂DW1的FT?IR谱图

Fig.1 FT?IR spectra of demulsifier DW1

图2 DW1的凝胶色谱图

Fig.2 Gel chromatogram of DW1

图3 DW1的lgMw与保留时间的拟合

Fig.3 The fitting diagram of lgMw and RT of DW1

图4 DW1的粒径分析

Fig.4 Particle size analysis of DW1

图5 破乳剂DW1的1H?NMR、13C?NMR谱图

Fig.5 1H?NMR、13C?NMR spectrum of demulsifier DW1

图6 搅拌时间对污油泥净除油率的影响

Fig.6 The effect of stirring time on the net oil removal rate of sludge

图7 不同搅拌速率对污油泥净除油率的影响

Fig.7 The effects of different stirring rates on the net oil removal rate of sludge

图8 温度对污油泥净除油率的影响

Fig.8 The influence of temperature on the net oil removal rate of sludge

图9 破乳剂DW1加入质量对除油率的影响

Fig.9 Effect of demulsifier DW1 on oil removal rate of sludge

图10 静置时间对除油率的影响

Fig.10 Effect of standing time on oil removal rate of sludge

图11 处理前后的污油泥扫描电镜

Fig.11 Scanning electron microscopy of sludge before and after treatment

参考文献 20

1	龙亮，刘国荣，张悦.污油泥处理研究现状及其进展［J］.过滤与分离，2015，25（4）：32⁃35.
	Long L，Liu G R，Zhang Y.Sewage sludge treatment current research & development［J］.Journal of Filter and Separation，2015，25（4）：32⁃35.
2	徐田阳.罐底含油污泥的萃取法处理［J］.山东化工，2017，19（47）：179⁃181.
	Xu T Y.Extraction treatment of low oil content sludge in tank［J］.Shandong Chemical Industry，2017，19（47）：179⁃181.
3	赵晓非，葛丹，张晓洋.超声波⁃破乳联用技术处理大庆落地油泥［J］.化工进展，2017，36（S1）：489⁃494.
	Zhao X F，Ge D，Zhang X Y.Ultrasonic⁃broken emulsion technology for Daqing floor mud［J］.Chemical Progress，2017，36 （S1）：489⁃494.
4	蒋楠，刘国荣，郭富泰，等.撬装式含油污泥处理装置的结构设计开发［J］.过滤与分离，2015，25（3）：40⁃43.
	Jiang N，Liu G R，Guo F T，et al.Structure design and development of the skid mounted oily sludge treatment device［J］.Journal Filtration & Separation，2015，25（3）：40⁃43.
5	Jing G，Chen T，Luan M.Studying oily sludge treatment by thermo chemistry［J］.Arabian Journal of Chemistry，2011，141（S1）：S457⁃S460.
6	黄田，杜国勇.罐底油泥脱水及干化方法研究［J］.石油炼制与化工，2011，42（9）：78⁃82.
	Huang T，Du G Y.Study on the dehydration⁃drying of oily sludge from settling tank［J］.Petroleum Processing and Petrochemicals，2011，42（9）：78⁃82.
7	赵明，刘东，李志恒，等.离子液体⁃有机溶剂复合技术处理含油污泥的研究［J］.石油炼制与化工，2019，50（3）：97⁃100.
	Zhao M，Liu D，Li Z H，et al.Study on treatment of oily sludge with ionic liquid and organic solent composite technology［J］.Petroleum Processing and Petrochemicals，2019，50（3）：97⁃100.
8	Zheng X Y，Zhi Y，Jie C.Siultaneous dewatering and recovering oil from highviscosity oily sludge through the combination process of demulsification，viscosity reduction and centrifugation［J］.Energy & Fuels，2017，28（29）：1⁃26.
9	车晓军，屈撑囤，郭敏俊.含油污泥堆肥处理的研究［J］.广州化工，2016，44（12）：35⁃37.
	Che X J，Qu C T，Guo M J.Study on composting treatment of oily sludy ［J］.Guangzhou Chemical Industry，2016，44（12）：35⁃37.
10	Fan B，Wang X C.Nitrogen⁃retaining property of compost in an aerobic thermophilic composting reactor for the sanitary disposal of human feces［J］.Frontiers of Environmental Science & Engineerinin China，2010，2（4）：228⁃234.
11	商雪娇，李思，张金辉.生物法处理含油污泥的研究发展［J］.当代化工，2014，43（4）：622⁃624.
	Shang X J，Li S，Zhang J H.Research progress in treatment of oily sludge by biological method［J］.Contemporary Chemical Industry，2014，43（4）：622⁃624.
12	Koolivand A，Naddafi K，Nabizadeh R，et al.Degradation of petroleum hydrocarbons from bottom sludge of crude oil storage tanks using in⁃vessel composting followed by oxidation with hydrogen peroxide and Fenton［J］.J.Mater Cycles Waste Manag，2013，15（3）：321⁃327.
13	张海荣，姜昌亮，赵彦，等.生物反应器法处理油泥污染土壤的研究［J］.生态学杂志，2001，20（5）：22⁃24.
	Zhang H R，Jiang C L，Zhao Y，et al.Bioremediation of petroleum contaminated soil using bio⁃slurry reactor process［J］.Chinese Journal of Ecology，2001，20（5）：22⁃24.
14	Zheng X Y，Zhi Y，Jie C.Siultaneous dewatering and recovering oil from highviscosity oily sludge through the combination process of demulsification，viscosity reduction and centrifugation［J］.Energy & Fuels，2017，28（29）：1⁃26.
15	Fernanda C P，Bruno A C，Nathalia M P.Yeasts and bacterial biosurfactants as demulsifiers for petroleum derivative in seawater emulsions［J］.AMB Express，2017，2（202）：1⁃13.
16	Abdel A A，Abdul R.Demulsifier systems applied to breakdown petroleum sludge［J］.Journal of Petroleum Science and Engineering，2011，4（26）：364⁃370.
17	梁柏俊，陈谷峰，刘能盛，等.凝胶渗透色谱在聚合物材料分析中的应用［J］.高分子通报，2019（4）：21⁃26.
	Liang B J，Chen G F，Liu N S，et al.Application of gel permeation chromatography in characterization of polymer materials［J］.Polymer Bulletin，2019（4）：21⁃26.
18	Gong J，Hosaka E，Sakai K.Processing and thermal response of temperature⁃sensitive⁃gel（TSG）/polymer composites［J］.Polymers，2018，10（5）：486⁃490.
19	杨帆，陈丹，刘伯军.一步间歇乳液聚合法制备高固含量大粒径窄分布聚丙烯酸丁酯胶乳［J］.塑料工业，2014，42（6）：17⁃20.
	Yang F，Chen D，Liu B J.The preparation of poly（N⁃butyl actrylate） latexes with high solid，large scale and narrow distribution by one⁃step batch emulsion polymerization［J］.China Plastics Industry，2014，42（6）：17⁃20.
20	钱莹，陆飞，陈杨，等.异氰酸酯一步法制备聚酰亚胺模塑粉的分析表征和模压性质［J］.高分子材料科学与工程，2018，34（6）：87⁃91.
	Qian Y，Lu F，Chen Y，et al.Analysis，characterization and moldability of polyimide molding powders by one⁃step prepared from isocyanate［J］.Polymer Materials Science and Engineering，2018，34（6）：87⁃91.

[1]	魏强, 刘少鹏, 徐超, 王晶, 李军. 新型聚胺破乳剂的合成与应用[J]. 石油化工高等学校学报, 2023, 36(4): 75-80.
[2]	燕晓宇，罗根祥，马诚. 一种可用于低COD石化废水处理的新型树脂[J]. 石油化工高等学校学报, 2019, 32(6): 33-38.
[3]	曹景强，张欢，王阳，孙鹏飞，高传慧，武玉民. RAFT无皂乳液聚合制备衣康酸改性聚苯乙烯乳液[J]. 石油化工高等学校学报, 2019, 32(1): 1-5.
[4]	李航,陈波. 聚合物驱油中复配絮凝剂体系的优选及性能研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2017, 30(1): 23-26.
[5]	张颖苹. GD油田含聚含油污水复配絮凝剂体系实验研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2016, 29(1): 63-66.
[6]	王俊, 高振宇, 张志秋, 吴松, 李翠勤. C P F E的表面和界面性质对破乳过程的影响[J]. 石油化工高等学校学报, 2015, 28(4): 60-64.
[7]	阎松, 许维相, 郭铁, 张然, 王兆泉. 罐底油泥的药剂法处理研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2015, 28(3): 22-26.
[8]	王洪国, 高婧, 廖克俭, 常雅晶, 马梦瑶, 吴桐. 有机硅改性破乳剂的研制与应用[J]. 石油化工高等学校学报, 2015, 28(3): 27-31.
[9]	丁清苗, 申莹, 吕亳龙. 苏丹P a l o u g eF P F区块含水原油热化学脱水特性研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2014, 27(2): 88-92.
[10]	李玉洁,万光敏,高传慧,武玉民. 新型乳化剂的合成及在苯丙乳液的应用[J]. 石油化工高等学校学报, 2012, 25(2): 16-19.
[11]	王俊,宁萌萌,李翠勤,李云,张怀志. 腰果酚胺树脂接枝PPO-PEO嵌段聚醚的合成与破乳性能[J]. 石油化工高等学校学报, 2011, 24(5): 33-37.
[12]	黄丽立,卓猛,金珊,于廷云. 辽河稠油模拟乳状液的制备[J]. 石油化工高等学校学报, 2011, 24(4): 41-43.
[13]	王　俊，胡凤莲，曲红杰，李翠勤. 一种高支化聚醚破乳剂的合成及性能研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2010, 23(3): 21-25.
[14]	孙正贵. 纳米Al₂O₃溶胶改性聚醚破乳剂TA1031的应用研究[J]. 石油化工高等学校学报, 2008, 21(3): 9-12.