國(guó)內(nèi)外目前處理含油污泥的方法有焚燒法、熱解法、生物降解法、水洗法、機(jī)械分離法、溶劑萃取法等。相比而言,溶劑萃取法操作簡(jiǎn)單,對(duì)設(shè)備要求低,油品回收率高,溶劑能循環(huán)使用,因此得到廣泛應(yīng)用。本研究上海安亭科學(xué)儀器廠采用離子液體-溶劑反應(yīng)體系,對(duì)含油污泥進(jìn)行萃取,以實(shí)現(xiàn)油品的回收再利用。
1試驗(yàn)方法
將含油污泥置于干燥箱中,溫度設(shè)置為115℃,干燥24h,除去油泥中的水。稱取一定量(1~15g)的脫水油泥樣品置于燒瓶中,加入50mL溶劑,將其充分混合后放入水浴鍋中,攪拌速率為300r∕min,反應(yīng)一段時(shí)間后,將混合物快速轉(zhuǎn)移到上海安亭離心機(jī)中進(jìn)行固液分離。離心處理3min后,混合物分成固、液兩相,上層為溶劑-油的混合物,下層為殘余的泥。另外,當(dāng)添加離子液體時(shí),混合物最終會(huì)分為固、液、液三相,最上面的液相為正庚烷-油的混合物,中間的液相為離子液體,下面的固相為殘余的泥。經(jīng)過(guò)一系列的處理后,使用紫外-可見分光光度計(jì)、比表面積測(cè)定儀和掃描電子顯微鏡進(jìn)行測(cè)定和表征分析。
2離心機(jī)轉(zhuǎn)速的影響
在正庚烷-離子液體溶劑的體系中,隨著攪拌速率的增加,反應(yīng)體系變得愈發(fā)絮亂,打破了固液平衡;同時(shí),液相體系中的剪切力增加,增加了油品分子的動(dòng)能,使之打破了孔道結(jié)構(gòu)的束縛,進(jìn)而提高了脫附效率。圖1為上海安亭離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)油和瀝青質(zhì)脫附效率的影響。
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圖1離心機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)脫附效率的影響
由圖1可知,隨著轉(zhuǎn)速的增加,油和瀝青質(zhì)的脫附效率逐漸增加,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)2000r∕min時(shí),脫附效率趨于平緩,確定最佳的離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r∕min。綜上所述,在正庚烷-離子液體]的溶劑體系中,當(dāng)劑油比為50mL∕3g、反應(yīng)溫度為50℃、反應(yīng)時(shí)間為20min、上海安亭離心機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r∕min時(shí),油和瀝青質(zhì)的回收率達(dá)到最高,分別高達(dá)90.5%和83.1%,有效地實(shí)現(xiàn)了油品的回收再利用。
3結(jié)論
(1)勝利油田含油污泥溶劑萃取的最佳條件為:選取正庚烷-離子液體為溶劑,V(溶劑)∕m(油泥)=50mL∕3g,溫度50℃,反應(yīng)時(shí)間20min,上海安亭離心機(jī)轉(zhuǎn)速2000r∕min。在最佳條件下,油的回收率達(dá)到90.5%,瀝青質(zhì)的回收率達(dá)到83.1%。
(2)使用過(guò)的正庚烷、離子液體溶劑可以回收再利用,離子液體的回收率很高,一次和二次回收率分別為98.6%和95.4%;正庚烷的一次和二次回收率分別為89.2%和74.2%。回收的溶劑對(duì)油和瀝青質(zhì)仍然具有良好的脫附效果。
(3)離子液體與瀝青質(zhì)之間存在氫鍵和電子供體-受體的作用,可促進(jìn)瀝青質(zhì)的脫附,提高油品的回收率。