本發(fā)明涉及一種廢乳化液的破乳方法。

背景技術(shù)：

目前，環(huán)境污染、人口膨脹和資源不足已成為世界三大問題，因此國家提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，即在發(fā)展經(jīng)濟的同時，保護資源和生態(tài)環(huán)境，建立多元的能源供應體系，減少污染排放，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，使傳統(tǒng)的經(jīng)濟模式從“資源消耗-產(chǎn)品工業(yè)-污染排放”逐步轉(zhuǎn)變?yōu)椤百Y源-產(chǎn)品-再生資源”，做到生產(chǎn)和消費“污染排放最小化、廢物資源化和環(huán)境無害化”。隨著全球能源危機的不斷加劇，能源資源的合理利用顯得更為重要，資源循環(huán)再生利用是能源可持續(xù)發(fā)展的重要方法，循環(huán)再生利用廢舊潤滑油漸漸成為資源合理化的重要途徑。

在不銹鋼的冷軋軋制過程中，冷軋軋機乳化液系統(tǒng)是冷軋軋機在軋制過程中潤滑和冷卻的關(guān)鍵系統(tǒng)，對降低軋制力、延長軋輥壽命、控制帶鋼表面質(zhì)量和板型等方面都具有極其重要的作用。隨著近年鋼鐵產(chǎn)量的日益增加，在軋鋼過程中起到潤滑和冷卻作用的冷軋乳化液用量也在逐年加大，但冷軋乳化液系統(tǒng)多次使用會成為冷軋廢乳化液，如何處理冷軋廢乳化液是每個煉鋼企業(yè)遇到的問題。

冷軋乳化液在使用時一般配成3～5％的水溶液使用。目前行業(yè)內(nèi)主要通過混凝氣浮法、超濾法或電凝聚法等方法進行廢乳化液首次處理。廢乳化液首次處理后會得到兩部分物質(zhì)：大部分水被分離出來循環(huán)使用，或達到排放標準后直接排放；另外一部分為含水量在30～80％的油包水型廢乳化液濃縮物，其本身含有膠質(zhì)態(tài)懸浮雜質(zhì)較多，主要有鐵粉、瀝青質(zhì)氧化物、添加劑氧化物組成，機械雜質(zhì)含量高，乳化程度嚴重，處理起來復雜。目前對于此類廢乳化液濃縮物采用較多的方法為酸-白土精制：用硫酸或其他酸對廢潤滑油進行精制，然后排掉酸渣，用白土對酸處理后的油進行精制，得到回收油。但該方法會形成酸渣、廢水和廢白土，對環(huán)境污染大。

文獻cn104447424a公布了一種磺酸胺類破乳劑及其合成方法在冷軋廢液中的應用。文獻通過醚化反應和硫酸化反應兩個步驟，獲得了陽離子型破乳劑破乳劑。破乳劑應用于武鋼1#冷軋含油廢水和武鋼2#冷軋含油廢水，通過三級破乳后，破乳效率均接近90％。但文獻并未對廢乳化液的初始狀態(tài)進行描述，也并未指明破乳后廢油和廢水的后續(xù)處理問題。文獻cn101215578公布了一種脂肽生物破乳劑的合成及其應用。其特征是將熱帶假絲酵母lm菌株在以碳水化合物為主要原料的培養(yǎng)基中，于20-35℃、轉(zhuǎn)速200-400r/min，通風條件下培養(yǎng)26-48h，即形成脂肽生物破乳劑-含有脂肽表面活性劑的脂肽生物破乳劑全培養(yǎng)液。將該全培養(yǎng)液與水包油乳化液以1-2：8-10的體積比混和并機械攪拌5-8min，破乳率達到95-96％。文獻中合成的破乳劑破乳率較高，但破乳劑的添加量較大，破乳后的廢油廢水排放問題也未提及。

綜上所述，上述文獻專利均未針對含水量在30～80％的油包水型不銹鋼冷軋廢乳化液的破乳劑應用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是冷軋廢乳化液的破乳問題，提供一種新的廢乳化液的破乳方法，該方法替代酸在不銹鋼冷軋廢乳化液破乳過程中的使用，或者降低目前在用破乳劑的用量，減少冷軋廢液的二次處理費用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種廢乳化液的破乳方法，包括廢乳化液與破乳劑接觸的步驟；所述破乳劑分子結(jié)構(gòu)式為：

其中，x為nh4⁺或na⁺或k⁺，r為c2～c100的烷基。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，x為nh4⁺或na⁺。

上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，r為c2～c80的烷基；更優(yōu)選地，r為c2～c50的烷基；最優(yōu)選地，r為c2～c20的烷基。

上述技術(shù)方案中，所述廢乳化液為冷軋廢乳化液。優(yōu)選地，所述廢乳化液為含水量為30～80重量％的油包水型不銹鋼冷軋廢乳化液。

上述技術(shù)方案中，所述破乳劑的用量為廢乳化液重量的0.2～5.0％，優(yōu)選0.5～2.0％。

上述技術(shù)方案中，接觸溫度為50～95℃。

上述技術(shù)方案中，接觸時間為0.5～12小時。

本發(fā)明中的破乳劑是通過如下的化學反應制備的：

所述破乳劑的制備方法，包括以下步驟：

a)在三氟化硼乙醚和氫氧化鈉的混合體系中，丙三醇和環(huán)氧氯丙烷發(fā)生醚化反應，生成中間產(chǎn)物i。三氟化硼乙醚、氫氧化鈉和c2h5oh的摩爾比為1：(1～1.2)：(0.003～0.005)。丙三醇和環(huán)氧氯丙烷反應的摩爾比為1:(3～3.5)，反應條件為：溫度20～30℃、時間7～8小時。

b)中間產(chǎn)物i與脂肪醇發(fā)生開環(huán)反應，中間產(chǎn)物i的環(huán)氧鍵斷開，脂肪醇的羥基與中間產(chǎn)物i的末端相連，反應生中間產(chǎn)物ⅱ。中間產(chǎn)物i與長鏈脂肪醇的摩爾比為1:(3～3.5)，反應條件為：溫度80～85℃、時間12～13小時。開環(huán)反應過程需要催化劑，催化劑為金屬鉀，催化劑與脂肪醇的摩爾比為1：(5～6)。

c)中間產(chǎn)物ⅱ與氨基磺酸發(fā)生硫酸化反應，氨基磺酸與中間產(chǎn)物ⅱ上的羥基發(fā)生加成反應，最終生成目的產(chǎn)物，最終產(chǎn)品為棕色蠟狀固體。反應條件為：溫度110～120℃，時間3～4小時。

本發(fā)明中的破乳劑可通過紅外分析光譜表征，掃描范圍為4000～500cm^-1。在波數(shù)為1200.5cm^-1處為ro-so2-o-的吸收峰，在波數(shù)為1422.6cm^-1處為c-o-c的吸收峰，在波數(shù)為2950～2890cm^-1處為脂肪烷基的c-h吸收峰，在波數(shù)為3205cm^-1為n-h的伸縮振動峰，1565cm^-1為n-h的彎曲振動峰。

本發(fā)明采用的破乳劑因為其本身特殊的結(jié)構(gòu)，連接基的化學鍵抵消了基團間的電荷斥力和水化作用，拉近了雙親結(jié)構(gòu)間的距離，可以更有效率的破壞原乳化液的界面性質(zhì)，因此與傳統(tǒng)破乳劑相比具有高的表面活性，應用于不銹鋼冷軋廢乳化液的處理過程中具有更高效的破乳能力，有效替代酸在破乳過程中的使用，不僅達到了原方法的破乳效果，獲得品質(zhì)較高的再生油，可作為燃料油；處理后的廢水與處理前乳化液的水質(zhì)相差不大，不會產(chǎn)生二次污染物，不會帶來額外污染，取得了較好的效果。

下面通過實施例對本發(fā)明作進一步闡述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中破乳劑的紅外分析光譜。

其中，波數(shù)為1200.5cm-1處為ro-so2-o-的吸收峰，波數(shù)為1422.6cm^-1處為c-o-c的吸收峰，波數(shù)為2950～2890cm^-1處為脂肪烷基的c-h吸收峰，波數(shù)為3205cm^-1為n-h的伸縮振動峰，1565cm^-1為n-h的彎曲振動峰。

具體實施方式

【實施例1】

將1摩爾丙三醇和3摩爾環(huán)氧氯丙烷加入三氟化硼乙醚和氫氧化鈉的乙醇溶液的混合體系中反應(三氟化硼乙醚、氫氧化鈉和c2h5oh的摩爾比為1：1：0.003)，得到黏稠狀透明液體產(chǎn)物i；將1摩爾中間產(chǎn)物i與3摩爾十二醇反應生成淡黃色液態(tài)中間產(chǎn)物ⅱ；將1摩爾中間產(chǎn)物ⅱ與3摩爾氨基磺酸發(fā)生反應，獲得最終產(chǎn)物如下：

對合成的產(chǎn)物進行紅外光譜分析(掃描范圍4000～500cm^-1)，具有圖1所示的特征峰。

【實施例2】

將1摩爾丙三醇和3摩爾環(huán)氧氯丙烷加入三氟化硼乙醚和氫氧化鈉的乙醇溶液的混合體系中反應(三氟化硼乙醚、氫氧化鈉和c2h5oh的摩爾比為1：1：0.005)，得到黏稠狀透明液體產(chǎn)物i；將1摩爾中間產(chǎn)物i與3摩爾十二醇反應生成淡黃色液態(tài)中間產(chǎn)物ⅱ；將1摩爾中間產(chǎn)物ⅱ與3摩爾磺酸鈉發(fā)生反應，獲得最終產(chǎn)物如下：

對合成的產(chǎn)物進行紅外光譜分析(掃描范圍4000～500cm^-1)，具有圖1所示的特征峰。

【實施例3】

將1摩爾丙三醇和3摩爾環(huán)氧氯丙烷加入三氟化硼乙醚和氫氧化鈉的乙醇溶液的混合體系中反應(三氟化硼乙醚、氫氧化鈉和c2h5oh的摩爾比為1：1.2：0.003，得到黏稠狀透明液體產(chǎn)物i；將1摩爾中間產(chǎn)物i與3摩爾乙醇反應生成淡黃色液態(tài)中間產(chǎn)物ⅱ；將1摩爾中間產(chǎn)物ⅱ與3摩爾氨基磺酸發(fā)生反應，獲得最終產(chǎn)物如下：

對合成的產(chǎn)物進行紅外光譜分析(掃描范圍4000～500cm^-1)，具有圖1所示的特征峰。

【比較例1】

采用市場上常見的十二烷基硫酸鈉破乳劑處理某廠冷軋廢乳化油。該冷軋廢乳化油含水量為67重量％。在沉降溫度70℃，破乳劑加入量10g/l，沉降4小時，脫水率為92％。

【實施例4】

采用【實施例1】制備的破乳劑處理【比較例1】中的某廠冷軋廢乳化油。在沉降溫度為70℃，破乳劑加入量為1g/l，沉降2小時條件下，脫水率達到92％。

由此可見，采用本發(fā)明的方法，不但減少了破乳劑用量而且縮短了沉降時間。

【比較例2】

采用磷酸處理含水量為54重量％的冷軋廢乳化油，溫度90℃，磷酸加入量1％，沉降12小時，脫水率80％。

【實施例5】

采用【實施例2】制備的破乳劑處理【比較例2】中的冷軋廢乳化油。在沉降溫度為65℃，加入量為1g/l，沉降12小時條件下，脫水率達到89％。

由此可見，與用磷酸破乳相比，不僅有效替代了酸的使用，且與酸相比具有更高的破乳效率。冷軋廢乳化液破乳后上層回收油經(jīng)濾油機處理已達到燃料油產(chǎn)品要求，下層水樣清澈透明，ph值為6-7之間，與原來乳化液的ph值相同。

【比較例3】

采用磷酸處理含水量為75重量％的冷軋廢乳化油，溫度90℃，磷酸加入量1％，沉降12小時，脫水率83％。

【實施例6】

采用【實施例3】制備的破乳劑處理【比較例3】中的冷軋廢乳化油。在沉降溫度為65℃，加入量為1g/l，沉降12小時條件下，脫水率達到93％。