【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及冶金、煤化工，具體涉及一種除乳化油樹脂及其合成方法。
技術(shù)介紹
1、冶金、煤化工領(lǐng)域生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生大量含油料液，如三元行業(yè)濕法冶金工藝中使用萃取劑萃取金屬后產(chǎn)生萃余液，萃余液的主要成分為硫酸鈉或硫酸銨，其中的有機(jī)物主要為有機(jī)磷酸萃取劑及其水解產(chǎn)物和衍生物，其有機(jī)物主要為c5-c16含氧有機(jī)物，具有長鏈碳和含氧官能團(tuán)具有表面活性劑特征，料液調(diào)酸破乳后產(chǎn)生較多乳化油，目前使用活性炭、大孔吸附樹脂吸附等方式進(jìn)行深度除油，但是活性炭吸附除油后，活性炭再生效果較差，最終產(chǎn)生大量危廢。大孔吸附樹脂直接處理時(shí)，由于進(jìn)水油含量較高，樹脂吸附周期較短，再生頻繁。煤化工蘭炭行業(yè)生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生大量含油高酚廢水，廢水進(jìn)行萃取脫酚回收酚時(shí)，常規(guī)預(yù)處理工藝為“重力除油-混凝氣浮”除油效果較差，導(dǎo)致脫酸塔堵塞嚴(yán)重，需要定期清洗，因此需要在脫酸塔前加入預(yù)除油工藝，減少高酚料液中的乳化油。
2、目前去除水包油型乳化油采用粗粒化裝置較多，裝置復(fù)雜且占地面積較大，采用改性樹脂除乳化油工程案例較少。
3、常見的親油疏水材料有聚乙烯、聚丙烯該材料熱穩(wěn)定性差，使用周期短。張紹光[1]在聚苯乙烯白球上引入的親油基為c12-c18碳鏈，使用的藥劑為十六烷基溴化吡啶、十二烷基溴化吡啶、十八烷基n,n-二甲基芐基氯化銨，引入的親水基為磺酸基，合成的樹脂用于處理急冷水中的乳化油。而親油基為短鏈鹵代烷烴的樹脂合成的相關(guān)報(bào)道較少，但是需求較大，鑒于此提供一種合成除乳化油樹脂的方法，其樹脂用于深度處理前的預(yù)處理。
4、[1]張紹光,魯軍.用親水親
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為此，本專利技術(shù)提供一種除乳化油樹脂及其合成方法，具體涉及一種樹脂的合成方法，合成后的樹脂主要用于料液中水包油型乳化油的去除，以解決上述的問題。
2、本專利技術(shù)的樹脂表面性質(zhì)能夠改變料液中乳化油的zeta電位，破壞雙電層結(jié)構(gòu)，從而使得乳化油界面膜強(qiáng)度降低，并且該樹脂具有一定的親油性從而使小油滴在該樹脂表面聚并變成大油滴后上浮離去，從而實(shí)現(xiàn)油水分離。
3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
4、根據(jù)本專利技術(shù)第一方面提供的一種除乳化油樹脂的合成方法，所述方法包括先用苯乙烯單體制備凝膠型的共聚白球懸浮聚合物，接著采用傅克反應(yīng)在白球上接枝短鏈烷烴，獲得共聚白球接枝產(chǎn)物，進(jìn)而在共聚白球接枝產(chǎn)物上引入磺酸基，最后制得除乳化油樹脂。
5、進(jìn)一步的，所述方法包括：
6、步驟一，懸浮聚合
7、油相：取苯乙烯和引發(fā)劑，攪拌使其混合均勻，得到油相；
8、水相：去離子水中加入分散劑，配制成分散劑-水溶液，為水相；
9、將油相與水相混合液攪拌升溫70℃～100℃，保溫反應(yīng)，接著繼續(xù)升溫80℃～120℃，保溫反應(yīng)，最后升溫120-150℃，保溫反應(yīng)；制得的白球進(jìn)行抽濾，分別經(jīng)熱水、乙醇洗后，過篩獲得共聚白球懸浮聚合物；
10、步驟二，共聚白球接枝
11、取共聚白球懸浮聚合物，加入烷基化試劑中，攪拌均勻后分2次加入10％-50％催化劑，加熱至50-70℃進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后抽濾，分別經(jīng)乙醇洗，酸洗，水洗獲得共聚白球接枝產(chǎn)物；
12、步驟三，接枝后磺化
13、取共聚白球接枝產(chǎn)物加入到非質(zhì)子性溶劑中，機(jī)械攪拌下升溫至反應(yīng)溫度110-130℃，量取發(fā)煙硫酸，控制滴加速率進(jìn)行磺化反應(yīng)，繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)抽濾、乙醇洗、堿洗、水洗得到除乳化油樹脂。
14、進(jìn)一步的，所述步驟一中，分散劑選用無機(jī)分散劑，作為示例，分散劑選用磷酸鈣、碳酸鎂等；引發(fā)劑選用過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、異丙苯過氧化氫、過氧化月桂醇中的一種或幾種，作為示例，優(yōu)選過氧化苯甲酰。
15、進(jìn)一步的，所述步驟一中，單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為100-170:1；分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％-3％；油相水相比例為1:4-6。
16、進(jìn)一步的，所述步驟一中，以苯乙烯為100份計(jì)，則引發(fā)劑為0.6～1份、分散相為4～18份、去離子水為400～600份。
17、進(jìn)一步的，所述步驟二中，烷基化試劑為c4-c5的短鏈單取代氯代烷烴溶劑，作為示例，優(yōu)選1-氯丁烷、1-氯戊烷、2-氯戊烷，更優(yōu)選1-氯丁烷、1-氯戊烷；催化劑選用路易斯酸類催化劑，路易斯酸催化劑選自alcl3、bf3、sbcl5、febr3、fecl3、sncl4、ticl4、zncl2等，更優(yōu)選alcl3、fecl3。
18、進(jìn)一步的，所述步驟二中，共聚白球懸浮聚合物與烷基化試劑質(zhì)量比為1:7-10。
19、進(jìn)一步的，所述步驟二中，以白球?yàn)?00份計(jì)，烷基化試劑為200～500份、路易斯酸催化劑為10～30份。
20、進(jìn)一步的，所述步驟三中，非質(zhì)子性有機(jī)溶液為四氯化碳或乙醚；磺化試劑選自三氧化硫、氯磺酸、亞硫酸鈉、濃硫酸或發(fā)煙硫酸一種或幾種，更優(yōu)選濃硫酸和發(fā)煙硫酸。
21、進(jìn)一步的，所述步驟三中，共聚白球接枝產(chǎn)物與非質(zhì)子性溶劑質(zhì)量比為200％-400％；共聚白球接枝產(chǎn)物與路易斯酸催化劑質(zhì)量比為1:0.1-0.2。
22、進(jìn)一步的，所述步驟三中，控制滴加速率為10-20滴/min。
23、進(jìn)一步的，所述步驟三中，以接枝后的白球?yàn)?00份計(jì)，非質(zhì)子性溶劑為300份～500份，發(fā)煙硫酸為100份～150份。
24、根據(jù)本專利技術(shù)第二方面提供的一種除乳化油樹脂，如式ⅰ所示：
25、
26、根據(jù)本專利技術(shù)第三方面提供的該除乳化油樹脂使用步驟：
27、所述樹脂對乳化油去除效果較優(yōu)，且出水油含量穩(wěn)定，樹脂可長期使用不用再生：
28、樹脂處理料液ph范圍2～5，最高適用溫度80℃，正常操作溫度10℃～70℃，裝填高度0.8～2.2m，膨脹率10％～20％，料液以流速5bv/h下進(jìn)上出的方式運(yùn)行。
29、本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：
30、1、本專利技術(shù)以聚苯乙烯作為基本骨架，具有一定的親油性并且穩(wěn)定性高，耐酸堿，使用壽命長。
31、2、本專利技術(shù)在聚苯乙烯骨架上引入短鏈烷烴及磺酸基，破壞水包油型乳化油的雙電層結(jié)構(gòu)同時(shí)吸附小油滴在樹脂表面發(fā)生聚并。
32、3、本專利技術(shù)與報(bào)道過的聚并樹脂相比，優(yōu)勢是磺酸基破壞乳化油的雙電層后，小油滴與樹脂的親油基接觸更迅速并且易在樹脂表面發(fā)生聚并并脫附。
33、4、本專利技術(shù)的除乳化油樹脂是一種新型環(huán)保無公害的高分子物質(zhì)，它不僅可以用于工業(yè)廢水處理工程，而且也可應(yīng)用于家庭生活用水凈化等。本專利技術(shù)的除乳化油樹脂的制備方法簡單易操作，且原料來源廣泛，可回收再利用重復(fù)加工成各種不同規(guī)格的產(chǎn)品。本專利技術(shù)的除乳化油樹脂在石油開采行業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景，特別是對于在高含砂地區(qū)的地面流體進(jìn)行處理時(shí)，起到明顯的效果，降低了粘度，增加了流動(dòng)性，使原油順利流出地面。
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1.一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述方法包括先用苯乙烯單體制備凝膠型的共聚白球懸浮聚合物，接著采用傅克反應(yīng)在白球上接枝短鏈烷烴，獲得共聚白球接枝產(chǎn)物，進(jìn)而在共聚白球接枝產(chǎn)物上引入磺酸基，最后制得除乳化油樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述方法包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟一中，分散劑選用無機(jī)分散劑；引發(fā)劑選用過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、異丙苯過氧化氫、過氧化月桂醇中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟一中，單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為100-170:1；分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％-3％；油相水相比例為1:4-6。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟二中，烷基化試劑為C4-C5的短鏈單取代氯代烷烴溶劑；催化劑選用路易斯酸類催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟二中，共聚白球懸浮聚合物與烷基化試劑質(zhì)量比為
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟三中，非質(zhì)子性有機(jī)溶液為四氯化碳或乙醚；磺化試劑選自三氧化硫、氯磺酸、亞硫酸鈉、濃硫酸或發(fā)煙硫酸一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟三中，共聚白球接枝產(chǎn)物與非質(zhì)子性溶劑質(zhì)量比為200％-400％；共聚白球接枝產(chǎn)物與路易斯酸催化劑質(zhì)量比為1:0.1-0.2。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟三中，控制滴加速率為10-20滴/min。
10.一種除乳化油樹脂，其特征在于，如式Ⅰ所示：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述方法包括先用苯乙烯單體制備凝膠型的共聚白球懸浮聚合物，接著采用傅克反應(yīng)在白球上接枝短鏈烷烴，獲得共聚白球接枝產(chǎn)物，進(jìn)而在共聚白球接枝產(chǎn)物上引入磺酸基，最后制得除乳化油樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述方法包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟一中，分散劑選用無機(jī)分散劑；引發(fā)劑選用過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、異丙苯過氧化氫、過氧化月桂醇中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟一中，單體與引發(fā)劑的質(zhì)量比為100-170:1；分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％-3％；油相水相比例為1:4-6。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種除乳化油樹脂的合成方法，其特征在于，所述步驟二中，烷基化試劑為c...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉晨明，王美嬌，許海青，韋鳳密，李雅，
申請(專利權(quán))人：北京中科康侖能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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