【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及含油固廢處理，具體涉及一種用于含油固廢處理的低共熔溶劑、基于低共熔溶劑的無機堿及co2雙循環油固分離方法。
技術介紹
1、含油固廢，如含油污泥、廢棄鉆井泥漿等普遍存在于油氣生產行業中各環節，已經被列為危險廢物(hw08類)。以涪陵頁巖氣開采為例，目前在頁巖氣開采過程中，典型單井鉆井共產生普通巖屑量約為1085m2，產生油基巖屑約為215m2，產生廢鉆井泥漿和污泥約為48m2。以涪陵頁巖氣公司開采所產生的含油固廢為縮影，這僅僅反應了中國頁巖氣開采固廢的“冰山一角”。在《國家危險廢物名錄(2021年版)》中，也將油氣開采中所產生的鉆井巖屑、油基泥漿等列為高毒物質,隨著我國油氣資源的加快開采，對含油固廢處理相關配套技術也提出了更高的要求。目前主要的含油固廢處理技術包括焚燒、填埋、清洗、熱解等。焚燒處理方式具有高能耗、高污染的特點；含油固廢填埋方式將對土壤、水體造成嚴重污染；熱解方式對設備要求較高，增加了操作成本，并且此類技術都不能實現油的回收。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種用于含油固廢處理的低共熔溶劑、基于低共熔溶劑的無機堿及co2雙循環油固分離方法，基于低共熔溶劑的無機堿及co2雙循環油固分離方法，采用無機堿/co2形成雙循環。其一，無機堿與低共熔溶劑反應形成親水性的羧酸鹽和酚鹽溶液，通入co2后，回收的脂肪酸/酚類再次形成疏水的低共熔溶劑，同時得到碳酸氫鹽水溶液；其二，加熱或通入n2，碳酸氫鹽分解，排除co2后，在形成的堿性碳酸
2、本專利技術所采用的技術方案如下：
3、一種用于含油固廢處理的低共熔溶劑，包括：
4、pka為4-6的支鏈或環狀的短鏈脂肪酸為氫鍵供體；
5、pka為9-11的苯酚衍生物或c6-c8的直鏈醇為氫鍵受體；
6、按照摩爾比計量，所述氫鍵供體：氫鍵受體的配比范圍為5:1-1:5；
7、基于低共熔溶劑的調控方法為：
8、(1)采用無機堿與低共熔溶劑反應形成親水性的羧酸鹽和酚鹽溶液；
9、(2)通入co2后，回收脂肪酸/酚類再次形成疏水的低共熔溶劑，同時得到碳酸氫鹽水溶液；
10、(3)對碳酸氫鹽水溶液加熱或通入n2，排除co2后，在形成的堿性碳酸鹽溶液中，低共熔溶劑再次形成親水性的羧酸鹽和酚鹽。
11、相比現有技術，本專利技術的有益效果在于：
12、1.采用pka為4-6的支鏈或環狀的短鏈脂肪酸和pka為9-11的苯酚衍生物或c6-c8的直鏈醇復配形成的低共熔溶劑，具有與離子液體相似的性質，具有較低飽和蒸氣壓、低毒性、良好的生物降解性，是一類新型的綠色溶劑，是傳統溶劑的理想替代試劑。
13、2.本方案基于低共熔溶劑的調控方法中，采用無機堿/co2形成雙循環。其一，無機堿與低共熔溶劑反應形成親水性的羧酸鹽和酚鹽溶液，通入co2后，回收的脂肪酸/酚類再次形成疏水的低共熔溶劑，同時得到碳酸氫鹽水溶液；其二，加熱或通入n2，碳酸氫鹽分解，排除co2后，在形成的堿性碳酸鹽溶液中，低共熔溶劑再次形成親水性的羧酸鹽和酚鹽，通入co2后，回收的脂肪酸/酚類再次形成疏水的低共熔溶劑，同時得到碳酸氫鹽水溶液，以此實現多次循環，基于該調控方法，能實現低共熔溶劑并循環使用。
14、作為本專利技術優選的實施方式，所述短鏈脂肪酸為丙戊酸(pka＝4.6)、2-乙基己酸(pka＝4.895)、3-環戊基丙酸(pka＝4.81)中的一種或多種。本方案中，進一步優選丙戊酸，具有最小的pka值，作為氫鍵供體。
15、作為本專利技術優選的實施方式，所述苯酚衍生物為丹皮酚(pka＝9.79)、2-甲氧基苯酚(pka＝9.98)、百里酚(pka＝10.59)、中的一種或多種。本方案中，進一步優選百里酚，具有最大的pka值，作為氫鍵受體。
16、作為本專利技術優選的實施方式，按照摩爾比計量，氫鍵供體：氫鍵受體為1.2:1-1:1.2。本方案中，采用上述配比的氫鍵供體和氫鍵受體，可以優化溶劑的氫鍵網絡，對各種底物的溶解能力更強，而且溶劑的熱穩定性更好。
17、本專利技術實施例還提供了一種基于低共熔溶劑的無機堿及co2雙循環油固分離方法，包括以下步驟：
18、s1：低共熔溶劑與含油固廢充分混合，通過攪拌萃取后，離心分離固廢殘渣；
19、s2：向得到的液相中加入無機堿，分離油相得到羧酸鹽/酚鹽溶液；
20、s3：向羧酸鹽/酚鹽溶液通入co2后，分離獲得低共熔溶劑，并循環用于含油固廢的清洗；
21、s4：對s3分離后的碳酸氫鹽水溶液加熱或通入n2，排除co2后，形成堿性碳酸鹽溶液，分離油相；得到的羧酸鹽/酚鹽溶液在通入co2后，再次回收低共熔溶劑并循環使用。
22、相比現有技術，本專利技術的有益效果在于：
23、本方案基于低共熔溶劑的無機堿及co2雙循環油固分離方法，采用的是一種新型的綠色溶劑低共熔溶劑，是無胺的開關溶劑體系，安全環保，適合在工業上推廣運用；采用無機堿/co2形成雙循環對含油固廢形成循環清洗，首先，在“開關-i”中，低共熔溶劑與含油固廢充混合，通過攪拌萃取后，離心分離固廢殘渣后，得到的液相中加入無機堿，分離油相；得到的羧酸鹽/酚鹽溶液用于“開關-ii”中，通入co2后，獲得低共熔溶劑，并用于含油固廢的清洗，分離固廢殘渣；加熱或通入n2，碳酸氫鹽分解，排除co2后，在形成的堿性碳酸鹽溶液中，分離油相；得到的羧酸鹽/酚鹽溶液在通入co2后，再次回收低共熔溶劑并循環使用。
24、作為本專利技術優選的實施方式，所述低共熔溶劑與含油固廢的劑固比1:2-3:1。上述劑固比范圍能確保溶劑充分滲透到含油固廢中，從而提高油的提取效率和處理速度。
25、作為本專利技術優選的實施方式，所述無機堿為na2co3、caco3或naoh、ca(oh)2的一種或多種。本方案中，進一步優選無機堿naoh，相同濃度下較強的堿性可促進羧酸鹽/酚鹽溶液形成，提高“開關”循環效率。
26、作為本專利技術優選的實施方式，步驟s3中，以50-60ml/min的速率通入co2至上層油相體積不變為止。本方案中，以50-60ml/min的速率通入co2，可實現快速回收脂肪酸/酚類再次形成疏水的低共熔溶劑。
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1.一種用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于：所述短鏈脂肪酸為2-乙基己酸、丙戊酸、3-環戊基丙酸中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于：所述苯酚衍生物為2-甲氧基苯酚、百里酚、丹皮酚中的一種或多種。
4.根據權利要求3所述的用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于：按照摩爾比計量，氫鍵供體：氫鍵受體為1.2:1-1:1.2。
5.基于低共熔溶劑的無機堿及CO2雙循環油固分離方法，其特征在于，包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的基于低共熔溶劑的無機堿及CO2雙循環油固分離方法，其特征在于：所述低共熔溶劑與含油固廢的劑固比1:2-3:1。
7.根據權利要求5所述的基于低共熔溶劑的無機堿及CO2雙循環油固分離方法，其特征在于：所述無機堿為Na2CO3、CaCO3或NaOH、Ca(OH)2的一種或多種。
8.根據權利要求5所述的基于低共熔溶劑的無機堿及CO2雙循環油固分離方法，其
...【技術特征摘要】
1.一種用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于：所述短鏈脂肪酸為2-乙基己酸、丙戊酸、3-環戊基丙酸中的一種或多種。
3.根據權利要求2所述的用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于：所述苯酚衍生物為2-甲氧基苯酚、百里酚、丹皮酚中的一種或多種。
4.根據權利要求3所述的用于含油固廢處理的低共熔溶劑，其特征在于：按照摩爾比計量，氫鍵供體：氫鍵受體為1.2:1-1:1.2。
5.基于低共熔溶劑的無機堿及co2雙循環...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李小江，魯紅升，暴丹，左承未，
申請(專利權)人：重慶科技大學，
類型：發明
國別省市：
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