一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法与流程

1.本发明涉及生产生物柴油（脂肪酸甲酯）产生的废酸性催化剂（废酸渣）处置技术领域，具体是一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法。


背景技术：

2.生物柴油酸渣是生物柴油（脂肪酸甲酯）生产厂家使用浓硫酸催化酯化、催化酯交换等过程中产生的酸性废渣，以无机酸、有机酸和油类等物质为主，常温下为粘性很强的凝胶状或沥青状的液体或固体，呈强酸性，具有刺激性气味，具强有腐蚀性。由于催化剂浓硫酸投加量很少，其酸渣的主要成分有硫酸（占比约55%）、亲水性很强的c14-c20的单磺酸（占比约20%）、未磺化油（占比约25%）等活性物组成，从元素角度看，酸渣为碳、氢、氧、高价态硫、碱金属、碱土金属混合体系。若酸渣没有经过合适的处理，则会以大气、水体或土壤为媒介，直接或间地对环境造成严重污染。
3.近年来，其他的新型酯化、酯交换的催化剂也在陆续得到工业化，利用这些工艺的优点在于避免了环境污染，缺点在于对原料指标要求很高、催化剂寿命短、工艺较复杂、设备要求高、投资成本高、回收年限长和废油脂收集难，难以达到预期的经济规模。为降低成本，选用劣质毛油、地沟油、酸化油等非食用油资源，即废弃油脂作为生物柴油的原料，多采用酯化、酯交换工艺。迫于现实，绝大多数生物柴油厂仍在采用浓硫酸催化的工艺。从总的趋势来看，硫酸的使用量并未减少，酸渣的大量排放问题仍然存在。
4.油田开采中，即使在最理想的储层，传统的一次采油和二次采油只能采出原始地层原油储量的40-60%，若地层条件不理想，一次和二次采油后甚至还有80%的原始地质储量残留在地下。目前己进入三次采油阶段，使用三次釆油技术（eor），即用物理或化学方法进行开采，国内外用于三次采油的就是使用驱油用磺酸盐表面活性剂进行洗刷开采。
5.如果将这些酸渣资源化无害化再利用，生产驱油用表面活性剂（磺酸铵），对整个生物柴油生产行业的生产有很大效益。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，包括以下步骤：步骤一：取酸渣，将其升温至40℃后进行搅拌；步骤二：向步骤一的物料中加入浓氨水，使混合物料ph值维持在9-11，并使混合物料的温度维持在40℃-60℃；步骤三：静置，得到上层的油相和下层的水相，上层的油相主要成分为c14-c20的长链磺酸铵，下层的水相主要成分为硫酸铵溶液；步骤四：将下层水相与上层油相分离，得到磺酸铵驱油用表面活性剂；
步骤五：对下层水相进行反透膜浓缩后进行蒸发结晶，得到硫酸铵晶体；在上述技术方案中，因为下层的水相主要成分是高浓度的硫酸铵溶液，由于“盐析”的作用，使磺酸盐表面活性剂在水中溶解度极小，以达到分层即分离的目的。
8.作为本发明进一步的方案：所述步骤二中的浓氨水为23%浓氨水。
9.作为本发明再进一步的方案：所述步骤二中的浓氨水采用滴加方式加入，滴加时间为30min。
10.作为本发明再进一步的方案：所述步骤二的反应时间为30-60min。
11.作为本发明再进一步的方案：所述步骤三中静置时间为60min。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明不仅对酸渣进行了无害化处理，降低了其对环境的危害，还得到了性能优异的磺酸铵作为驱油用表面活性剂，由于此磺酸铵表面活性剂来源于废弃动植物油脂（生物柴油原料），不含稠环芳烃、苯酚等具有生化毒性的物质，其生物可降解性要全面优于石油磺酸盐，大幅度降低了对环境带来的负荷；在后续三次石油开采中，将其和环烷基石油磺酸盐复配（复配比例为1:3），可以形成一种界面张力性能更佳、驱油效率更高的驱油表面活性剂。
附图说明
13.图1为生物柴油酸渣资源化再利用的方法原理图。
具体实施方式
14.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
15.实施例1请参阅图1，本实施例提供了一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，包括以下步骤：步骤一：取酸渣，将酸渣泵入反应釜中，使酸渣液位高度为反应釜内部容积的2/3，通过将蒸汽或热水注入反应釜夹套，使反应釜内部加温至40℃后，开启反应釜上的搅拌电机，搅拌反应釜内部物料；步骤二：向反应釜内加入23%浓氨水，使混合溶液ph值维持在9-11，并使混合物料的温度维持在40℃-60℃，氨水要缓慢滴加，30分钟滴加完成，以防止反应放热，避免物料温度过高而产生沸腾或爆沸，浓氨水反应时间维持在30min-60min；在上述步骤二中，中和反应放出的热量会使物料升温，温度过高时候应向夹套内注入40℃水冷却，保证混合物料的温度维持在40℃-60℃；步骤三：.反应结束后，将混合溶液排入锥形罐，静置分层并冷却至常温，静置60分钟直至分层界限清晰；步骤四：.打开锥形罐底部阀门，下层水相进入反渗透膜浓缩装置，上层油相转出，即得到磺酸铵驱油用表面活性剂，检测其指标：界面张力32.9mn/m，ph=8.6，水溶性实验≤
10min，表面活性物质≥44%（m/m）（重量法），0.4%浓度水溶液界面张力0.05mn/m，符合三次驱油用磺酸盐产品指标；步骤五：对下层水相进行反透膜浓缩后，经蒸发结晶得到硫酸铵结晶固体。
16.本发明通过上述处理方法，利用酸渣得到性能优异的驱油用表面活性剂，进而实现危险废物无害化再利用，同时淘汰了落后的污染环境的焚烧和掩埋的方法。
17.需要说明的是，上述实施例只是针对本申请的技术方案和技术特征进行具体、清楚的描述。而对于本领域技术人员而言，属于现有技术或者公知常识的方案或特征，在上面实施例中就不作详细地描述了。
18.另外，本申请的技术方案不只局限于上述的实施例，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，从而可以形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：取酸渣，将其升温至40℃后进行搅拌；步骤二：向步骤一的物料中加入浓氨水，使混合物料ph值维持在9-11，并使混合物料的温度维持在40℃-60℃；步骤三：静置，得到上层的油相和下层的水相，上层的油相主要成分为c14-c20的长链磺酸铵，下层的水相主要成分为硫酸铵溶液；步骤四：将下层水相与上层油相分离，得到磺酸铵驱油用表面活性剂；步骤五：对下层水相进行反透膜浓缩后进行蒸发结晶，得到硫酸铵晶体。2.根据权利要求1所述的一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，其特征在于，所述步骤二中的浓氨水为23%浓氨水。3.根据权利要求2所述的一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，其特征在于，所述步骤二中的浓氨水采用滴加方式加入，滴加时间为30min。4.根据权利要求3所述的一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，其特征在于，所述步骤二的反应时间为30-60min。5.根据权利要求4所述的一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，其特征在于，所述步骤三中静置时间为60min。

技术总结
本发明公开了一种生物柴油酸渣资源化再利用的方法，属于废酸渣处置技术领域。本发明不仅对酸渣进行了无害化处理，降低了其对环境的危害，还得到了性能优异的磺酸铵作为驱油用表面活性剂，由于此磺酸铵表面活性剂来源于废弃动植物油脂（生物柴油原料），不含稠环芳烃、苯酚等具有生化毒性的物质，其生物可降解性要全面优于石油磺酸盐，大幅度降低了对环境带来的负荷；在后续三次石油开采中，将其和环烷基石油磺酸盐复配（复配比例为1:3），可以形成一种界面张力性能更佳、驱油效率更高的驱油表面活性剂。活性剂。活性剂。


技术研发人员：李宁 邱峰 崔树琴 李冠鑫 闫龙龙
受保护的技术使用者：山东尚佳再生资源科技有限公司
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/3/21