CN109261068A - 一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中的应用 - Google Patents

一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中的应用，所述Gemini表面活性剂具有如下结构：

Description

一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中 的应用
技术领域
本发明属于污油脱水领域，具体涉及一种新型Gemini表面活性剂及其与超声波协同在污油脱水中的应用。
背景技术
炼油厂生产过程中会产生一定量的含水污油，其性质复杂。轻质污油与重质污油均含有较多水分。污油中的杂质来源非常多，主要来源于原油炼制以及污水处理等过程，由原油罐切水、减顶罐切水、电精制、装置停工扫线、设备清洗等过程产生。污油中含原油破乳剂及污水处理剂(絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂、酸碱等)。故污油形式复杂，有水包油、油包水、多层包覆等情况，乳化严重具有极强的油水界面张力，且含有各种助剂和胶质、沥青质，以及固体颗粒，用常规的方法(如化学破乳、电脱水、热沉降等)无法实现深度脱水,目前炼油厂常采用加温沉降粗分离的方法脱水，可将污油处理至含水率小于10％，实现回收利用。但此方法耗时耗能而且脱水效果不佳。本发明提供一种新型Gemini表面活性剂，其与超声波协同处理污油，可使污油含水率小于2％。
发明内容
本发明提供一种Gemini表面活性剂，其特征在于所述Gemini表面活性剂具有如下结构：
本发明的另一实施方案提供上述Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
在有机溶剂中，化合物1与三乙胺，于60℃至回流温度下，反应20-24小时后即得所述Gemini表面活性剂；所述有机溶剂优选乙醇、乙酸乙酯、THF；化合物1与三乙胺的摩尔比优选1:8-20。
本发明的另一实施方案提供上述Gemini表面活性剂在污油破乳脱水中的应用。所述应用具体包括如下步骤：
(1)将污油、上述Gemini表面活性剂加入分液装置中；
(2)将步骤(1)分液装置中的物料混匀后，静置30-60min，分层，弃去下层水。
步骤(1)中所述的污油、Gemini表面活性剂的用量为每升污油加入500mg Gemini表面活性剂；
步骤(2)中所述混匀方式包括振荡、搅拌。
本发明的另一实施方案提供上述Gemini表面活性剂与超声波协同在污油破乳脱水中的应用。所述应用具体包括如下步骤：
将污油、上述Gemini表面活性剂置于超声装置中，超声5-10min后，转移至分液装置中，静置30-60min，分层，弃去下层水。所述的污油、Gemini表面活性剂的用量为每升污油加入50-100mg Gemini表面活性剂。所述超声频率优选20-40KHz，超声温度优选室温至35℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种新型Gemini表面活性剂，该Gemini表面活性剂与超声波协同，可使污油含水率降至2％以下。
具体实施方式
为了便于对本发明的进一步理解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。但是这些实施例仅供更好的理解发明而并非用来限定本发明的范围或实施原则，本发明的实施方式不限于以下内容。
实施例1
将化合物1(10mmol)与三乙胺(80mmol)，溶于乙醇(50mL)中，于回流温度下，反应20小时后，浓缩蒸除乙醇和过量的三乙胺后，用石油醚洗涤、干燥即得所述Gemini表面活性剂(4.07g，收率约为89.0％)1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ4.83(s,4H),3.22-3.14(m,16H),2.90(s,6H),1.92-1.86(m,2H),1.23(t,J＝8.0Hz,18H)，13C NMR(100MHz,DMSO-d6)δ169.5,63.1,55.0,49.2,36.1,24.0,7.5。
实施例2
将化合物1(10mmol)与三乙胺(200mmol)，溶于乙醇(50mL)中，于60℃下，反应24小时后，浓缩蒸除乙醇和过量的三乙胺后，用石油醚洗涤、干燥即得所述Gemini表面活性剂(4.25g，收率约为92.9％)，NMR数据与实施例1一致。
实施例3
从中石化某炼油厂取100L污油作为本发明的处理对象。
该污油的物性参数
例1
取1L污油于分离漏斗中，加入500mg本发明所述的Gemini表面活性剂，振荡混匀(5min)后，静置30min，分层，弃去下层水，油层含水率为5.2％。
例2
取1L污油于分离漏斗中，加入500mg本发明所述的Gemini表面活性剂，振荡混匀(10min)后，静置60min，分层，弃去下层水，油层含水率为4.1％。
例3
取1L污油于分离漏斗中，加入50mg本发明所述的Gemini表面活性剂，振荡混匀(10min)后，静置60min，分层，弃去下层水，油层含水率为29.3％。
例4
取1L污油、50mg本发明所述的Gemini表面活性剂置于超声装置中，超声5min后(频率30kHz，温度为室温)，转移至分液漏斗中，静置60min，分层，弃去下层水，油层含水率为1.8％。
例5
取1L污油、100mg本发明所述的Gemini表面活性剂置于超声装置中，超声10min后(频率40kHz，温度设为30℃)，转移至分液漏斗中，静置60min，分层，弃去下层水，油层含水率为1.5％。
例6
取1L污油、500mg本发明所述的Gemini表面活性剂置于超声装置中，超声5min后(频率20kHz，温度设为35℃)，转移至分液漏斗中，静置30min，分层，弃去下层水，油层含水率为1.3％。
例7
取1L污油于分离漏斗中，加入500mg(中国发明专利CN108250095 A)振荡混匀(5min)后，静置30min，分层，弃去下层水，油层含水率为32.5％。

Claims (10)

1.一种Gemini表面活性剂，其特征在于所述Gemini表面活性剂具有如下结构：
2.权利要求1所述的Gemini表面活性剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
在有机溶剂中，化合物1与三乙胺，于60℃至回流温度下，反应20-24小时后即得所述Gemini表面活性剂。
3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述有机溶剂优选乙醇、乙酸乙酯、THF。
4.权利要求2-3任一项所述的制备方法，其特征在于化合物1与三乙胺的摩尔比优选1:8-20。
5.权利要求1所述的Gemini表面活性剂在污油破乳脱水中的应用。
6.权利要求5所述的应用，其特征在于包括如下步骤：
(1)将污油、Gemini表面活性剂加入分液装置中；
(2)将步骤(1)分液装置中的物料混匀后，静置30-60min，分层，弃去下层水；
步骤(1)中所述的污油、Gemini表面活性剂的用量为每升污油加入500mgGemini表面活性剂；
步骤(2)中所述混匀方式包括振荡、搅拌。
7.权利要求1所述的Gemini表面活性剂与超声波协同在污油破乳脱水中的应用。
8.权利要求7所述的应用，其特征在于包括如下步骤：
将污油、Gemini表面活性剂置于超声设备中，超声5-10min后，转移至分液装置中，静置30-60min，分层，弃去下层水。
9.权利要求7-8任一项所述的应用，其特征在于所述的污油、Gemini表面活性剂的用量为每升污油加入50-100mg Gemini表面活性剂。
10.权利要求7-9任一项所述的应用，其特征在于所述超声频率优选20-40KHz，超声温度优选室温至35℃。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106008255A (zh) * 2016-05-12 2016-10-12 中国石油大学(北京) 一种季铵盐型Gemini表面活性剂及其制备、产品和应用
CN108250095A (zh) * 2018-01-15 2018-07-06 中国民航大学 一种酰胺型双子季铵盐表面活性剂的合成方法

Patent Citations (2)

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Non-Patent Citations (1)

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Title
汪小宇、梅平、陈武、吴顺梅: "季铵型Gemini表面活性剂的研究及应用", 《精细石油化工进展》 *

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