复合破乳剂在焦油与氨水分离中的应用研究 - 新闻资讯 - 破乳剂|COD去除剂|乳化液|含油|煤化工废水处理|济南乾来环保

摘要:

分析了破乳剂的破乳机理，筛选并合成了长链烷基与草酸复合破乳剂。实际应用结果表明，当复合破乳剂用量为 0． 45%～ 0． 55% 时，可显著提升焦油与氨水分离的效果。

关键词:

破乳剂; 助破乳剂; 焦油与氨水

焦油与氨水分离是焦化生产工艺中非常重要的环节，分离效果将影响初冷器洗涤、焦油脱水、化产品质量等。焦化企业普遍存在焦油与氨水部分乳化现象，导致焦油不易脱水，蒸氨塔塔盘堵塞、清理频繁，初冷器列管附着焦油渣、阻力过高等问题。目前，很多企业对焦油与氨水分离过程中破乳剂的应用进行了研究。太钢选用水溶性聚氧乙烯、聚氧丙烯和聚醚破乳剂连续添加到循环氨水中; 邯钢向机械化刮渣槽添加 WT9031 破乳剂，显著降低了焦油含水量，提升了焦油与氨水分离效果。我们也合成了复合破乳剂并研究其破乳机理与效果。

1 破乳机理研究

炼焦过程中形成的炭尘随荒煤气冷凝进入焦油氨水系统中，尤其微米、纳米级颗粒极易成为核心与焦油小液滴形成乳化状结构，使焦油与氨水呈乳化状态，传统的物理沉降分离方法已达不到理想的分离效果。乳化液的分离一般要经历相变、聚结、奥氏熟化、絮结、沉降、分层。乳化液的破乳实质是表面活性剂与破乳剂进入油水界面，顶替原有乳化剂，从而降低其表面张力，促使破乳剂在焦油与氨水界面形成不牢固的膜，使微小焦油液滴聚集成大液珠，最后沉降分层。

2 破乳剂筛选及复合破乳剂性能研究

2． 1 单种破乳剂效果对比

取工业上的焦油与氨水乳化液，分别加入 10%的破乳剂进行破乳，分析破乳后的油水分离效果。

共筛选了 25 种破乳剂，对焦油与氨水的分离效果进行比较。在常温条件下，采用离子型、SP 型、SP169、十六烷基三甲基溴化铵 5 种破乳剂对焦油与氨水乳化液模型均具有破乳效果，分析结果如下。

( 1) 加入 PFA8311 破乳剂的离心管呈棕色，出现少量棕黑色絮状物，油水分离不明显。

( 2) 加入 TA1031、AF3111、SP169 破乳剂的离心管底部颜色加深，呈黑色，但氨水部分仍呈淡棕色。

( 3) 加入十六烷基三甲基溴化铵破乳剂的离心管底部能够明显看出黑色焦油，焦油聚集情况较好，氨水部分相对较清澈。
( 4) TA1031、AF3111、SP169、十六烷基三甲基溴化铵破乳剂均对油水比为 15 ∶ 85 的焦油与氨水乳化液有破乳能力，其中十六烷基三甲基溴化铵破乳剂效果最佳。但是，采用十六烷基三甲基溴化铵破乳后虽然可见大部分焦油沉淀，但水层仍然呈黄色微透明状态，说明水层中还存在少量悬浮的含焦油的微胶束，需要对其采取进一步的破乳措施。

2． 2 助破乳剂的研究

对助破乳剂进行筛选，根据十六烷基三甲基溴化铵的长链烷烃结构确定草酸为助破乳剂。将草酸与十六烷基三甲基溴化铵进行合成，确定了十六烷基三甲基溴化铵用量和草酸浓度。固定十六烷基三甲基溴化铵的用量，分析不同草酸浓度对破乳效果的影响。加入草酸浓度为 50 ～ 350 mg /mL 时，烧杯里面的溶液整体呈棕色，没有观察到明显的焦油出现，油水分离不明显; 当加入草酸浓度为 350 ～ 450 mg /mL时，焦油与氨水乳化液分层明显，上层为黑色焦油且聚集情况较好，下层为无色透明且较为清澈的氨水，比单独使用十六烷基三甲基溴化铵破乳后油水分离效果更好。

3 复合破乳剂用量对破乳效果的影响

室温下，采用十六烷基三甲基溴化铵与草酸复合破乳剂对焦油与氨水乳化液进行破乳，当十六烷基三甲基溴化铵与草酸配比为 1 ∶ 7． 5～1 ∶ 6． 5，草酸浓度为5～15 mg /mL 时，考察 5 个不同复合破乳剂的用量对破乳效果的影响。5 个样品均分为上下 2 层，上层为氨水，下层为黑色焦油。其中破乳剂用量在 0． 05% ～ 0． 15%时上清液颜色最深，呈棕色，油水分离不明显;破乳剂用量在 0． 15% ～ 0． 25% 与 0． 25% ～ 0． 35% 时上清液颜色居中，为黄棕色，有少量焦油析出; 破乳剂用量在 0． 35% ～ 0． 45% 与 0． 45% ～ 0． 55% 时上清液颜色最浅，油水分离明显，底部有大量焦油析出。破乳剂用量在 0． 45% ～ 0． 55% 时破乳后分离出的焦油数量多且不易分散，油水界面明显。因此，选择0． 45% ～ 0． 55% 作为复合破乳剂用量。

4 结论

通过破乳剂筛选试验，确定十六烷基三甲基溴化铵为破乳剂，根据十六烷基三甲基溴化铵的长链烷烃结构确定草酸为助破乳剂，在复合破乳剂用量为 0． 45% ～ 0． 55% 时，可显著提升焦油与氨水的分离效果。

原标题：复合破乳剂在焦油与氨水分离中的应用研究

原作者：董少英赵佳顺孙晓然赵峥吴楠

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