一种废弃油基泥浆处理液及其制备方法和处理油基泥浆的方法

摘要

本发明提供了一种废弃油基泥浆处理液及其制备方法和处理油基泥浆的方法，涉及废弃油基泥浆技术领域。本发明提供的废弃油基泥浆处理液，包括以下制备原料：双亲乳化剂、助剂、无机盐、油相组分和水；所述双亲乳化剂和助剂的质量比为1：2～8；所述双亲乳化剂和无机盐的质量比为1～3:0.2～1.2；所述双亲乳化剂和油相组分的质量比为1:3～8；所述双亲乳化剂和水的质量比为1:5～20。本发明利用双亲乳化剂和助剂使废弃油基泥浆充分破乳，结合其他原料降低处理液的界面张力，降低胶束的成团浓度，使废弃油基泥浆中的油从体系中有效分离出来，实现废弃油基泥浆中原油的回收再利用，实现油基泥浆的资源化利用。

说明书

技术领域

本发明涉及废弃油基泥浆处理技术领域，具体涉及一种废弃油基泥浆处理液及其制备方法和处理油基泥浆的方法。

背景技术

油基泥浆由于成分复杂且含有较多的添加剂(制备油基泥浆通常使用黏土、高岭土等具有更细粒径的固相组分)，易形成油-水-固三相稳定体系。由于油基泥浆的成本较高，往往反复多次使用直至性能恶劣到无法继续使用才废弃不用。且废弃油基泥浆还因长期新旧混合放置，导致其形成了含油量高、粘性大、乳化稳定的体系，处理困难较大。

对废弃油基泥浆的传统处理方式主要有热蒸馏法、生物修复法、回注地层法、化学破乳法等。其中，热蒸馏法，加热废弃油基泥浆后会产生大量易燃气体，如果空气或者其他氧化性的气体进入设备内接触到高温油蒸气就会有爆炸的危险；生物修复法具有安全性好、无二次污染、易于管理等优点，但生物驯化菌种时间较长，占地过大，对气候敏感；回注地层法由于没有彻底处理废弃油基泥浆，不仅造成了资源的浪费，还存在污染地下水的潜在风险；化学破乳法能充分回收废弃油基泥浆中的油类资源，分离油可用于燃料或作为基油，但目前应用的药剂价格昂贵，且易造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废弃油基泥浆处理液及其制备方法和处理油基泥浆的方法。采用本发明提供的废弃油基泥浆处理液可以实现废弃油基泥浆中原油的回收再利用，实现油基泥浆的资源化利用，处理工艺简单，成本较低。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种废弃油基泥浆处理液，包括以下制备原料：双亲乳化剂、助剂、无机盐、油相组分和水；所述双亲乳化剂和助剂的质量比为1：2～8；所述双亲乳化剂和无机盐的质量比为1～3:0.2～1.2；所述双亲乳化剂和油相组分的质量比为1:3～8；所述双亲乳化剂和水的质量比为1:5～20。

优选地，所述双亲乳化剂由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成；所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的质量比为1～6:1。

优选地，所述非离子表面活性剂为聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂；所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

优选地，所述助剂为醇类溶剂。

优选地，所述无机盐为氯化钠或溴化钠。

优选地，所述油相组分包括烷烃、煤油或白油。

本发明提供了上述技术方案所述废弃油基泥浆处理液的制备方法，包括以下步骤：

将双亲乳化剂、助剂、无机盐和水混合，得到混合液；

将油相组分滴加至所述混合液中，得到废弃油基泥浆处理液。

本发明提供了一种处理油基泥浆的方法，包括以下步骤：

将油基泥浆和水混合，得到均质化有机泥浆；

将所述均质化有机泥浆和处理液混合，得到混合浆料；所述处理液为上述技术方案所述的废弃油基泥浆处理液或上述技术方案所述制备方法制备得到的废弃油基泥浆处理液；

将所述混合浆料进行离心，实现原油、水和污泥的三相分离。

优选地，所述油基泥浆和处理液的质量比为0.5～8:1。

优选地，所述离心的转速为1000～3000r/min，所述离心的时间为3～10min。

本发明提供了一种废弃油基泥浆处理液，包括以下制备原料：双亲乳化剂、助剂、无机盐、油相组分和水；所述双亲乳化剂和助剂的质量比为1：2～8；所述双亲乳化剂和无机盐的质量比为1～3:0.2～1.2；所述双亲乳化剂和油相组分的质量比为1:3～8；所述双亲乳化剂和水的质量比为1:5～20。本发明充分考虑油基泥浆粘性大、难以进行破乳的特性，利用双亲乳化剂和助剂使废弃油基泥浆充分破乳，结合其他原料降低处理液的界面张力，降低胶束的成团浓度，使废弃油基泥浆中的油从体系中有效分离出来，实现废弃油基泥浆中原油的回收再利用，实现油基泥浆的资源化利用。本发明采用的制备原料廉价易得，生产成本较低。

本发明还提供了一种废弃油基泥浆处理液的制备方法，制备工艺简便易操作。

本发明还提供了一种处理油基泥浆的方法，在处理过程中无需额外添加能量，且处理液投加量低，工艺技术成熟稳定，处理过程简单易行。

实施例结果表明，采用本发明提供的处理液处理废弃油基泥浆，能够将废弃油基泥浆的含油量降至2％，原油回收率超过90％，实现原油的回收利用，处理后的泥沙可在对重金属、COD处理达标后进一步固化利用。

具体实施方式

本发明提供了一种废弃油基泥浆处理液，包括以下制备原料：包括以下制备原料：双亲乳化剂、助剂、无机盐、油相组分和水；所述双亲乳化剂和助剂的质量比为1：2～8；所述双亲乳化剂和无机盐的质量比为1～3:0.2～1.2；所述双亲乳化剂和油相组分的质量比为1:3～8；所述双亲乳化剂和水的质量比为1:5～20。

在本发明中，若无特殊说明，所有的制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。

本发明提供的废弃油基泥浆处理液包括双亲乳化剂，使油基泥浆实现充分破乳。在本发明中，所述双亲乳化剂优选由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成；所述非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的质量比优选为1～6:1，更优选为2～4:1。

在本发明中，所述非离子表面活性剂优选为聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂。在本发明中，所述聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂的制备方法，优选包括以下步骤：

将聚醚胺、催化剂和有机硅混合，进行化学接枝反应，得到反应液；

将所述反应液加入二氯甲烷中，进行静置分层，所得下层液体进行减压蒸馏，得到聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂。

本发明优选将聚醚胺、催化剂和有机硅混合，进行化学接枝反应，得到反应液。在本发明中，所述聚醚胺的数均分子量优选为200～3000，更优选为230～2000，进一步优选为600。在本发明中，所述催化剂优选为氯铂酸；所述催化剂的质量优选为聚醚胺质量的0.2～1.0％，更优选为0.4～0.8％。在本发明中，所述有机硅优选为甲基硅油；所述有机硅的质量优选为聚醚胺质量的30～50％，更优选为35～40％。

在本发明中，所述聚醚胺、催化剂和有机硅混合的方法具体优选为：先将聚醚胺和催化剂混合，将所得混合液加热至80～120℃，然后将有机硅滴加至混合液中。在本发明中，所述混合液的加热温度更优选为100℃。在本发明中，所述有机硅的滴加速度优选为每分钟30～60滴，更优选为每分钟40滴。本发明采用滴加的方式加入有机硅能够使有机硅得到更充分的反应。

在本发明中，所述改性的温度优选为80～120℃，更优选为100℃；在本发明中，所述改性的温度优选与前文所述混合液的加热温度一致。在本发明中，所述改性的时间优选为80～200min，更优选为120min，所述改性的时间以所述有机硅滴加完毕开始计时。

本发明在所述化学接枝反应过程中，聚醚胺在催化剂的作用下接枝有机硅。本发明通过化学接枝反应，能够提高双亲乳化剂的亲油能力。

得到反应液后，本发明优选将所述反应液加入二氯甲烷中，进行静置分层，所得下层液体进行减压蒸馏，得到聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂。本发明优选先将所得反应液冷却至室温，调节pH值至6～8，再加入二氯甲烷中。在本发明中，所述反应液的pH值更优选调节为7；调节pH值所用的试剂优选为稀盐酸或稀氢氧化钠，所述稀盐酸和稀氢氧化钠的质量浓度优选为1％。

在本发明中，所述反应液和二氯甲烷的体积比优选为1:0.5～1:2，更优选为1:1。

在本发明中，所述静置的时间优选为60～240min，更优选为120min。在本发明中，所述减压蒸馏优选在旋转蒸发仪中进行，所述减压蒸馏的温度优选为25℃；压力优选为2.28～1.28kPa，更优选为3.05～3.15kPa；时间优选为60～130min，更优选为100～120min。本发明通过减压蒸馏除去未反应的杂质。

在本发明中，所述阴离子表面活性剂优选包括十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

本发明提供的废弃油基泥浆处理液包括助剂，能够增加双亲乳化剂的润湿性能。在本发明中，所述双亲乳化剂和助剂的质量比为1:2～8，优选为1:3。在本发明中，所述助剂优选为醇类溶剂，具体优选为正丁醇或戊二醇。

本发明提供的废弃油基泥浆处理液包括无机盐，能够强化双亲乳化剂的亲水性。在本发明中，所述双亲乳化剂和无机盐的质量比为1～3:0.2～1.2，优选为1.6～2:0.4～1。在本发明中，所述无机盐优选为氯化钠或溴化钠。

本发明提供的废弃油基泥浆处理液包括油相组分，能够强化清洗液的增溶油的能力。在本发明中，所述双亲乳化剂和油相组分的质量比为1:3～8，优选为1:7～8。在本发明中，所述油相组分优选包括烷烃、煤油或白油；所述烷烃优选为正庚烷、正己烷或正戊烷。

本发明提供的废弃油基泥浆处理液包括水，作为溶剂。在本发明中，所述双亲乳化剂和水的质量比为1:5～20，优选为1:7～10。

本发明还提供了上述技术方案所述废弃油基泥浆处理液的制备方法，包括以下步骤：

将双亲乳化剂、助剂、无机盐和水混合，得到混合液；

将油相组分滴加至所述混合液中，得到废弃油基泥浆处理液。

本发明将双亲乳化剂、助剂、无机盐和水混合，得到混合液。本发明对所述混合的具体方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的混合方法即可。在本发明中，所述混合优选在常温条件下进行。

得到混合液后，本发明将油相组分滴加至所述混合液中，得到废弃油基泥浆处理液。在本发明中，所述滴加的速度优选为30～60滴/min，更优选为40滴/min。在本发明中，所述滴加优选在搅拌条件下进行，即边搅拌混合液，边向混合液中滴加油相组分。在本发明中，所述搅拌的速度优选为50～120r/min，更优选为80～100r/min。

本发明所得废弃油基泥浆处理液优选为透明均一相。

本发明还提供了一种处理油基泥浆的方法，包括以下步骤：

将油基泥浆和水混合，得到均质化有机泥浆；

将所述均质化有机泥浆和处理液混合，得到混合浆料；所述处理液为上述技术方案的所述废弃油基泥浆处理液或上述技术方案所述制备方法制备得到的废弃油基泥浆处理液；

将所述混合浆料进行离心，实现原油、水和污泥的三相分离。

本发明将油基泥浆和水混合，得到均质化有机泥浆。在本发明中，所述油基泥浆优选为废弃油基泥浆，含油量优选为5～40％，更优选为15～16％。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为100～300r/min，更优选为150～200r/min；所述搅拌的时间优选为45～120min，更优选为50～60min。在本发明中，所述混合优选在常温条件下进行。

得到均质化有机泥浆后，本发明将所述均质化有机泥浆和处理液混合，得到混合浆料；所述处理液为上述技术方案的所述废弃油基泥浆处理液或上述技术方案所述制备方法制备得到的废弃油基泥浆处理液。在本发明中，所述混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的速率优选为100～300r/min，更优选为200r/min；所述搅拌的时间优选为30～90min，更优选为50～60min。在本发明中，所述混合优选在常温条件下进行。

得到混合浆料后，本发明将所述混合浆料进行离心，实现原油、水和污泥的三相分离。在本发明中，所述离心的转速优选为1000～3000r/min，更优选为2000～3000r/min；所述离心的时间优选为2～10min，更优选为5min。本发明在离心后，得到自上而下依次为原油、水和污泥的分层体系，实现原油、水和污泥的三相分离。

本发明充分考虑废弃油基泥浆的性质，采用超低界面张力的处理液对油基泥浆进行深度破乳，并加入一定量的清水使其在流动状态下将原油清洗出来；清洗后的原油-水-泥沙借助离心工艺有效将油泥中的原油和泥沙分别分离开，经此处理后，油基泥浆呈现油-水-泥三相，经静置沉降后进一步进行分离。采用本发明提供的方法可将废弃油基泥浆的含油量降至2％，原油回收率超过90％，实现了原油的回收利用，处理后的泥沙可在对重金属、COD处理达标后进一步固化利用。

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。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

选取100g聚醚胺，为分子量230的D230为主链，以氯铂酸为催化剂，加入催化剂用量为1.0g，在温度为80℃时，逐滴加入甲基硅油30g(滴加速度为45滴/min)，加入完毕后，在80℃条件下继续搅拌反应120min；冷却至室温，室温下用1wt.％的稀盐酸调pH至7，调整后将所得反应液倒入100g二氯甲烷溶液中，将静置分层后的下层液体倒入旋转蒸发器中，减压蒸馏(温度为25℃，压力为3.15kPa，时间为120min)以除去未反应的杂质，得到聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂，计为含硅的D230；

在常温下，将所述含硅D230和十二烷基硫酸钠按照质量比1:1混合为双亲乳化剂，取该双亲乳化剂1.60g，加入正丁醇5mL，加入溴化钠1.2g，搅拌均匀后加入到15mL清水中，进一步混匀后再逐滴加入油相正庚烷(滴加速率为60滴/min)，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的油相体积为12.6mL，得到废弃油基泥浆处理液；

常温下，称取油基泥浆20g(含油15.0％)，加入清水40g，搅拌均匀(搅拌速度为200r/min)制得均质化有机泥浆；称取上述制备的废弃油基泥浆处理液5g，在200r/min的搅拌速度下加入到均质化有机泥浆中，并持续搅拌60min；之后，将所得混合浆料倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min条件下离心5min，离心后取出，实现原油、水、污泥的三相分离。

经分析，上层洗出原油3mL，清洗后下层污泥含油量为1.68％，原油回收率超过95％，期间处理过程均为常温，不存在能耗问题；处理过程较短，60～90min基本处理完全，且离心后原油回收较好。

实施例2

选取100g的聚醚胺，分子量为2000的聚醚胺为主链，以氯铂酸为催化剂，加入催化剂用量为1.0g，在温度为120℃时，逐滴加入甲基硅油30g(滴加速度为60滴/min)，加入完毕后，在100℃条件下继续搅拌反应120min；冷却至室温，室温下用1wt.％的稀盐酸调pH至7，调整后将所得反应液倒入100g二氯甲烷溶液中，将静置分层后的下层液体倒入旋转蒸发器中，减压蒸馏(温度为25℃，压力为3.05kPa，时间为120min60s)以除去未反应的杂质，得到聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂，计为含硅的D2000；

在常温下，将所述含硅D2000和十二烷基硫酸钠按照质量比3:1混合为双亲乳化剂，取该双亲乳化剂2.0g，加入正丁醇5mL，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油相正庚烷(滴加速率为60滴/min)，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的油相体积为14.5mL，得到废弃油基泥浆处理液；

常温下，称取油基泥浆20g(含油16.0％)，加入清水40g，搅拌均匀(搅拌速度为200r/min)制得均质化有机泥浆；称取上述制备的废弃油基泥浆处理液5g，在搅拌(搅拌速度为200r/min)的条件下加入到均质化有机泥浆中，并持续搅拌90min；之后，将所得混合浆料倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min条件下离心5min，离心后取出，实现原油、水、污泥的三相分离。

经分析，上层洗出原油3mL，清洗后下层污泥含油量为1.42％，原油回收率超过95％，期间处理过程均为常温，不存在能耗问题；处理过程较短，60～90min基本处理完全，且离心后原油回收较好。

实施例3

选取100g分子量为600的聚醚胺为主链，以氯铂酸为催化剂，加入催化剂用量为1.0g，在温度为100℃时，逐滴加入甲基硅油30g(滴加速度为60滴/min)，加入完毕后，在100℃条件下继续搅拌反应120min；冷却至室温，室温下用1wt.％的稀盐酸调pH至7，调整后将所得反应液倒入100g二氯甲烷溶液中，将静置分层后的下层液体倒入旋转蒸发器中，减压蒸馏(温度为25℃，压力为2.28kPa，时间为120min)以除去未反应的杂质，得到聚醚胺改性有机硅非离子表面活性剂，计为含硅的ED600；

在常温下，将所述含硅ED600和十二烷基苯磺酸钠按照质量比2:1混合为双亲乳化剂，取该双亲乳化剂2.0g，加入正丁醇5mL，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油相正庚烷(滴加速率为60滴/min)，直至溶液出现透明的均一相为止，计算加入的油相体积为13.8mL，得到废弃油基泥浆处理液；

常温下，称取油基泥浆20g(含油16.0％)，加入清水40g，搅拌均匀(搅拌速度为200r/min)制得均质化有机泥浆；称取上述制备的废弃油基泥浆处理液5g，在搅拌(搅拌速度为200r/min)的条件下加入到均质化有机泥浆中，并持续搅拌90min；之后，将所得混合浆料倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min条件下离心5min，离心后取出，实现原油、水、污泥的三相分离。

经分析，上层洗出原油3mL，清洗后下层污泥含油量为1.56％，原油回收率超过95％，期间处理过程均为常温，不存在能耗问题；处理过程较短，60～90min基本处理完全，且离心后原油回收较好。

对比例1

采用市售清洗液SS-01(以阴离子表面活性剂为主的清洗剂)作为废弃油基泥浆的处理液；

称取油基泥浆20g(含油16.0％)，加入清水40g，搅拌均匀(搅拌速度为200r/min)制得均质化有机泥浆；60℃条件下，称取上述市售清洗液SS-015g，在搅拌(搅拌速度为200r/min)的条件下加入到均质化有机泥浆中，并持续加热搅拌90min；之后，将所得混合浆料倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min条件下离心5min，离心后取出，未能见到原油、水、污泥的三相分离。

经检测，下层污泥含油量为11.8％，原油未能单独分离出来，部分清洗出来的表面原油与水乳化成一体，污泥的原油仍高于10％，期间采取的方式为60℃加热，能耗较高。

对比例2

采用市售清洗液SS-02(以非离子表面活性剂为主的清洗剂)作为废弃油基泥浆的处理液；

称取油基泥浆20g(含油16.0％)，加入清水40g，搅拌均匀(搅拌速度为200r/min)制得均质化有机泥浆；60℃条件下，称取上述市售清洗液SS-025g，在搅拌(搅拌速度为200r/min)的条件下加入到均质化有机泥浆中，并持续加热搅拌90min；之后，将所得混合浆料倒入离心管中并置于离心机中在3000r/min条件下离心5min，离心后取出，未能见到原油、水、污泥的三相分离。

经检测，下层污泥含油量为13.6％，原油未能单独分离出来，部分清洗出来的表面原油与水乳化成一体，污泥的原油仍高于10％，期间采取的方式为60℃加热，能耗较高。

由以上实施例和对比例的检测结果可知，采用本发明提供的处理液处理废弃油基泥浆，能够将废弃油基泥浆进行原油、水、污泥的三相分离，提高原油的回收利用率；而且本发明采用的处理方法在常温条件下进行，能够降低能耗，更适宜工业化推广应用。

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。