CN108611204B - 一种油泥清洗剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油泥清洗剂及其制备方法，涉及储油罐清洗技术领域。该油泥清洗剂包括以下质量分数的组分：30％～50％的月桂烯，20％～40％的空间阻隔剂，10％～20％的润滑剂和1％～10％的分散剂；并且所述空间阻隔剂和所述润滑剂均为碳氢化合物。通过月桂烯细化、液化剂固体油泥，通过空间阻隔剂、分散剂以及润滑剂进一步保证固体油泥的充分、稳定溶解，实现了溶解油泥，清洗储油罐的目的。本发明所提供的油泥清洗剂使用便捷，溶解高效，同时该清洗剂中的主要成分均为碳氢化合物，占到了清洗剂的90％以上，避免了对储油罐污染，保证所回收二次油的品质。
Description
技术领域
本发明涉及储油罐清理技术领域，特别涉及一种油泥清洗剂及其制备方法。
背景技术
储油罐是最为常用的石油储备设备，但是原油在长时间的存储过程中，油品中的无机物及沥青质、石蜡等重油性组份在其重力作用下自然沉降，并积累在储油罐的底部，形成又黑又稠的油泥。沉积在储油罐罐底的油泥不仅不便于利用，同时还占据了大量的储存空间。因此出于资源合理利用的角度，及时清理储油罐，并对油泥中的油品进行二次回收重新利用十分重要。现在常用的储油罐清理方法有加热循环法、热水循环法、溶解油机械清洗法等，均采用的是通过加入热油或热水辅助的方式进行机械清洗。但是目前这些借助热能的机械清洗方式存在能耗大、溶蜡速率慢、回收的二次油品不适合出售或深加工等问题，同时采用加热的方法会使油泥中的轻质烃分离出来，石蜡晶体结构发生改变、沥青质更加聚集，形成永久性难以清除的石蜡、沥青、杂质混合层。因此开发一种新型的油泥清洗方式非常必要。
目前新型油泥清洗方式的开发主要集中在油泥清洗剂上，采用化学清洗剂溶解油泥达到清洗储油罐、回收油品的目的。例如专利文献CN104411377A公开了一种用纳米乳状液表面活性剂体系移除油泥并回收油的方法；专利文献CN104403818A公开了一种石油泥砂清洗剂；专利文献CN104876405A公开了一种清洗老化油泥的清洗方法；专利文献CN104761108A公开了一种利用表面活性剂处理油泥的方法。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术中所公开的清洗剂在油泥处理中均使用了大量非纯炭氢化合物，易污染储油罐，并且降低所回收的二次油品的品质。
发明内容
为了解决现有技术中油泥清洗剂中大量的非碳氢化合物污染储油罐的问题，本发明实施例提供了一种油泥清洗剂及制备方法，所述技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种油泥清洗剂，所述油泥清洗剂包括以下质量分数的组分：30％～50％的月桂烯，20％～40％的空间阻隔剂，10％～20％的润滑剂和1％～10％的分散剂；
所述空间阻隔剂和所述润滑剂均为碳氢化合物。
优选地，所述空间阻隔剂为α-蒎烯。
优选地，所述润滑剂为聚α烯烃，且所述聚α烯烃的分子量为1000～3000之间。
优选地，所述分散剂为磷酸多元酯。
优选地，所述分散剂为磷酸三丁酯。
优选地，所述分散剂为磷酸三丁氧基乙基酯。
第二方面，本发明实施例提供了一种制备第一方面所述油泥清洗剂的方法，所述方法包括：
步骤1：在室温条件下将1～10质量份的分散剂缓慢加入30～50质量份的月桂烯中，搅拌形成均匀第一混合液；
步骤2：在所述第一混合液中依次加入20～40质量份空间阻隔剂和10～20质量份的润滑剂，搅拌均匀制得所述油泥清洗剂。
优选地，在所述步骤1中，所述分散剂用量为5～10质量份，所述月桂烯用量为40～50质量份；在所述步骤2中所述空间阻隔剂用量为30～40质量份，所述润滑剂用量为5～10质量份。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过月桂烯细化、液化油泥，利用空间阻隔剂和分散剂进一步分散油泥分子，并在润滑剂的润滑作用下提高油泥在清洗剂中的流动性，使得油泥分子更加分散至完全溶解在清洗剂中，进而实现了对储油罐的清洗。同时该清洗剂各组分中碳氢含量占到90％以上，避免对储油罐的污染，保证二次油品具有较高品质。
具体实施方式
除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的含义相同。在对本发明实施方式作进一步地详细描述之前，对本发明实施例中的一些术语做出解释说明。
(1)本发明实施例所述的细化液化剂可以溶解固体油泥，并且可将固体油泥细化为油泥小颗粒，将油泥小颗粒细化为油泥分子。
(2)本发明实施例所述的空间阻隔剂为具有空间立体分子结构的有机添加剂，所述空间立体分子结构可以在不同的油泥分子之间形成阻隔空间，达到防止两个油泥分子接近的目的。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本发明实施例提供了一种油泥清洗剂，该油泥清洗剂包括以下质量分数的组分：30％～50％的月桂烯，20％～40％的空间阻隔剂，10％～20％的润滑剂和1％～10％的分散剂；空间阻隔剂和润滑剂均为碳氢化合物。
本发明实施例所提供的油泥清洗剂的清洗原理如下：
月桂烯作为细化液化剂用于溶解固体油泥，并且月桂烯的锯齿状分子结构有助于进一步细化油泥，其分子结构如下图所示：
月桂烯的细化、液化原理为：作为一种小分子物质，月桂烯更易进入油泥颗粒间的缝隙中，并在外力的作用下分散油泥颗粒，进而使得部分固体油泥溶解。同时月桂烯锯齿状的分子结构有利于进一步细化和液化固体油泥，尤其是在搅拌、摇晃等操作下，锯齿状的分子结构对聚集的油泥分子具有一定的剪切力，加速实现大颗粒油泥分解为小颗粒油泥，小颗粒油泥分散为油泥分子，完成对固体油泥的细化、液化。如此，进一步将固体油泥细化为油泥小颗粒或者油泥分子，实现对固体油泥的细化、液化。
进一步地，在实现固体油泥细化、液化的基础上，清洗剂中的空间阻隔剂、润滑剂和分散剂进一步保证固体油泥充分、稳定地溶解在清洗剂中：空间阻隔剂和分散剂有利于分散溶于油泥清洗剂中的油泥分子，使得已溶于油泥清洗剂中的油泥分子之间存在一定间距，因此油泥分子难以再次聚集形成小颗粒油泥，保证了固体油泥的溶解稳定性，进而实现固体油泥在清洁剂中的充分溶解；润滑剂具有良好的流动性和润滑性，在油泥颗粒之间、油泥颗粒和油泥分子之间起到润滑作用，防止油泥颗粒重新粘附在一起。
通过月桂烯细化、液化固体油泥，通过空间阻隔剂、分散剂以及润滑剂进一步保证固体油泥的充分、稳定溶解，实现该油泥清洗剂溶解油泥、回收二次油以及清洗储油罐的目的。本发明实施例所提供的油泥清洗剂使用便捷，溶解高效，同时该清洗剂中的主要成分均为碳氢化合物，占到了清洗剂的90％以上，因此很大程度上避免了对储油罐污染，保证所回收的二次油的品质。
其中，空间阻隔剂优选为α-蒎烯。α-蒎烯是一种具有空间立体结构的烯烃，其分子结构如下所示：
α-蒎烯的空间立体结构可以有效地阻隔相临近的油泥分子，尤其是针对油泥分子中的苯环，α-蒎烯可以有效阻隔上下相近的两个苯环，从而避免相邻苯环之间形成大π键。如此避免了油泥分子的重新聚集再次形成油泥颗粒，使得油泥稳定地溶解在清洗剂中。
润滑剂优选为聚α烯烃，且该聚α烯烃的分子量为1000～3000之间。聚α烯烃具有梳状分子结构，宏观表现出良好的低温流动性，是一种常用的润滑剂。在该储油罐清洗剂中，聚α烯烃的梳状分子结构可以有效地隔离油泥分子，使得油泥分子不易重新聚集。并且，聚α烯烃还可以在油泥颗粒和油泥分子之间、油泥颗粒之间起到良好的润滑作用，避免了已细化的油泥颗粒之间相互聚集，也加大了已细化的油泥颗粒粘附在未充分溶解的固体油泥上的难度。如此保证了油泥颗粒在储油罐清洗剂中的充分、稳定溶解。进一步地，分子量为1000～3000之间的聚α烯烃粘度适中、能够更好地分散油泥颗粒。同时聚a烯烃是以从原油中的瓦斯气或天然气中分散出来的乙烯为原料，经聚合、催化等化学反应炼制成的基础油。显然在该储油罐清洗剂中选择聚α烯烃作为润滑剂不会污染储油罐，保证所回收的二次油的品质。
分散剂优选为磷酸多元酯，磷酸多元酯同时包含极性的磷酸基团和非极性的多元碳链，因此磷酸多元酯中具有极性的磷酸基团可以与油泥分子中的极性基团相吸附，同时使得非极性多元碳链朝向油泥分子的外侧。多元碳链因具有非极性从而不易于油泥分子中的极性基团相结合，进而使得油泥分子中的极性基团分散开，起到极性屏蔽的作用，避免油泥分子重新聚集。同时磷酸多元酯具有三个多元碳链，因此能够相对全面地屏蔽其他油泥分子中的极性基团。特别地，磷酸多元酯的所述极性屏蔽作用对于油泥中胶质沥青更为显著，有利于胶质沥青充分、稳定地溶解在清洗剂中。进一步地，对本发明实施例中所提供的油泥清洗剂中的磷酸多元酯的具体类型不做限定，例如可以选择分散剂为磷酸三丁酯或磷酸三丁氧基乙基酯。
综上不难看出，本发明实施例所提供的储油罐清洗剂的主要成分为碳氢化合物，具体地其碳氢含量占99％以上，不会对储油罐造成污染。同时该储油罐清洗剂易生物降解，重金属含量低，是一种安全可靠、绿色环保的化学清洗剂。
第二方面，本发明实施例提供一种制备第一方面所提供的油泥清洗剂的方法，该方法包括：
步骤1：在室温条件下将1～10质量份的分散剂缓慢加入30～50质量份的月桂烯中，搅拌均匀形成第一混合液；
步骤2：在所述第一混合液中依次加入20～40质量份空间阻隔剂和10～20质量份的润滑剂，搅拌均匀制得所述油泥清洗剂。
更具体地，在步骤1中，分散剂用量为5～10质量份，月桂烯用量为40～50质量份；在步骤2中空间阻隔剂用量为30～40质量份，润滑剂用量为5～10质量份。通过上述制备方法即可制得本发明实施例第一方面所提供的储油罐清洗剂。并且对于制备好的储油罐清洗剂，可进行溶蜡速率、生物毒性、生物降解性以及重金属含量的检测，确保本发明实施例提供的储油罐清洗剂确实安全可靠。
为了便于本领域技术人员理解本发明实施例所提供的技术方案，提供以下具体实施例进行详细说明。且在以下实施例中，
分散剂为磷酸三丁酯或磷酸三丁氧基乙基酯，均购自张家港雅瑞化工有限公司；
月桂烯，购自吉水县德邦天然香料有限公司；
空间阻隔剂为α-蒎烯，购自吉水县德邦天然香料有限公司；
润滑剂为聚α烯烃，购自上海孚科狮化工科技有限公司，型号为PAO10、PAO16。
对以下实施例提供的油泥清洗剂进行如下检测：
1.溶蜡速率检测：
测定方法按照行业标准SY/T6300-2009中所规定的进行。
需要说明的是，储油罐中油泥的主要成分为石蜡、沥青质，我国原油组成中普遍含蜡量高，溶蜡速率较大程度上可反应油泥清洗剂效果。而对于储油罐油泥清洗剂效果评价没有统一标准，因此本发明实施例采用溶蜡速率反应油泥清洗剂对油泥的清洗、溶解效果，并且当溶蜡速率≥0.016g/min，即可视为溶蜡效率高。
2.生物毒性发光细菌：
测定方法按照行业标准SY/T6788-2010中所规定的进行。
3.生物降解性：
测定方法按照行业标准SY/T6788-2010中所规定的进行。
4.重金属含量：
测定方法按照行业标准SY/T6788-2010中所规定的进行。
实施例一
本实施例提供一种油泥清洗剂，包括：质量分数5％的磷酸三丁酯、质量分数50％的月桂烯、质量分数30％的α-蒎烯、质量分数15％的分子量为1120、型号为PAO10的聚α烯烃。
该油泥清洗剂的制备方法包括以下步骤：
在室温条件下将5质量份的磷酸三丁酯缓慢加入50质量份的月桂烯中，搅拌形成均匀第一混合液；在第一混合液中依次加入30质量份的α-蒎烯和15质量份的分子量为1120、型号为PAO10的聚α烯烃，搅拌均匀制得油泥清洗剂。
并对该油泥清洗剂的各项性能进行检测，结果如下：
清洗性能检测：
溶蜡速率为0.035g/min，＞0.016g/min，溶蜡速率高；
环保性指标：
生物毒性发光细菌为2.01×104mg/L，无生物毒性；
生物降解性BOD/CODCr比值为0.3，易生物降解；
重金属含量，镉1.25mg/kg、铅2.25mg/kg、铬2.75mg/kg、砷3.00mg/kg、汞1.00mg/kg。
综上，本实施例提供的储油罐油泥清洗剂清洗效果可靠，且生物安全，绿色环保。
实施例二
本实施例提供一种油泥清洗剂，包括：质量分数5％的磷酸三丁氧基乙基酯、质量分数40％的月桂烯、质量分数40％的α-蒎烯、质量分数15％的分子量为1792、型号为PAO16的聚α烯烃。
该油泥清洗剂的制备方法包括以下步骤：
在室温条件下将5质量份的磷酸三丁氧基乙基酯缓慢加入40质量份的月桂烯中，搅拌形成均匀第一混合液；在第一混合液中依次加入40质量份的α-蒎烯和15质量份的分子量为1792、型号为PAO16的聚α烯烃，搅拌均匀制得油泥清洗剂。
并对该油泥清洗剂的各项性能进行检测，结果如下：
清洗性能检测：
溶蜡速率为0.032g/min，＞0.016g/min，溶蜡速率高；
环保性指标：
生物毒性发光细菌为2.03×104mg/L，无生物毒性；
生物降解性BOD/CODCr比值为0.28，易生物降解；
重金属含量，镉1.40mg/kg、铅2.35mg/kg、铬2.95mg/kg、砷3.10mg/kg、汞1.50mg/kg。
综上，本实施例提供的储油罐油泥清洗剂清洗效果可靠，且生物安全，绿色环保。
实施例三
本实施例提供一种油泥清洗剂，包括：质量分数10％的磷酸三丁酯、质量分数45％的月桂烯、质量分数30％的α-蒎烯、质量分数15％的分子量为1120、型号为PAO10的聚α烯烃。
该油泥清洗剂的制备方法包括以下步骤：
在室温条件下将10质量份的磷酸三丁酯缓慢加入45质量份的月桂烯中，搅拌形成均匀第一混合液；在所述第一混合液中依次加入30质量份α-蒎烯和15质量份的分子量为1120、型号为PAO10的聚α烯烃，搅拌均匀制得所述油泥清洗剂。
并对该油泥清洗剂的各项性能进行检测，结果如下：
清洗性能检测：
溶蜡速率为0.025g/min，＞0.016g/min，溶蜡速率高；
环保性指标：
生物毒性发光细菌为2.23×104mg/L，无生物毒性；
生物降解性BOD/CODCr比值为0.35，易生物降解；
重金属含量，镉1.55mg/kg、铅2.85mg/kg、铬3.75mg/kg、砷3.80mg/kg、汞2.00mg/kg。
综上，本实施例提供的储油罐油泥清洗剂清洗效果高效，且生物安全，绿色环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种油泥清洗剂，其特征在于，所述油泥清洗剂由以下质量分数的组分：30％～50％的月桂烯，20％～40％的空间阻隔剂，10％～20％的润滑剂和1％～10％的分散剂组成；
所述空间阻隔剂和所述润滑剂均为碳氢化合物；
其中，所述空间阻隔剂为α-蒎烯；
所述润滑剂为聚α烯烃，且所述聚α烯烃的重均分子量为1000～3000之间；
所述分散剂为磷酸多元酯；且所述分散剂为磷酸三丁酯或者磷酸三丁氧基乙基酯。
2.一种制备权利要求1所述油泥清洗剂的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1：在室温条件下将1～10质量份的分散剂缓慢加入30～50质量份的月桂烯中，搅拌形成均匀第一混合液；
步骤2：在所述第一混合液中依次加入20～40质量份空间阻隔剂和10～20质量份的润滑剂，搅拌均匀制得所述油泥清洗剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述分散剂用量为5～10质量份，所述月桂烯用量为40～50质量份；在所述步骤2中所述空间阻隔剂用量为30～40质量份，所述润滑剂用量为5～10质量份。
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