本发明涉及一种废乳化液的破乳方法。
背景技术：
目前，环境污染、人口膨胀和资源不足已成为世界三大问题，因此国家提出可持续发展战略，即在发展经济的同时，保护资源和生态环境，建立多元的能源供应体系，减少污染排放，实现可持续发展，使传统的经济模式从“资源消耗-产品工业-污染排放”逐步转变为“资源-产品-再生资源”，做到生产和消费“污染排放最小化、废物资源化和环境无害化”。随着全球能源危机的不断加剧，能源资源的合理利用显得更为重要，资源循环再生利用是能源可持续发展的重要方法，循环再生利用废旧润滑油渐渐成为资源合理化的重要途径。
在不锈钢的冷轧轧制过程中，冷轧轧机乳化液系统是冷轧轧机在轧制过程中润滑和冷却的关键系统，对降低轧制力、延长轧辊寿命、控制带钢表面质量和板型等方面都具有极其重要的作用。随着近年钢铁产量的日益增加，在轧钢过程中起到润滑和冷却作用的冷轧乳化液用量也在逐年加大，但冷轧乳化液系统多次使用会成为冷轧废乳化液，如何处理冷轧废乳化液是每个炼钢企业遇到的问题。
冷轧乳化液在使用时一般配成3～5％的水溶液使用。目前行业内主要通过混凝气浮法、超滤法或电凝聚法等方法进行废乳化液首次处理。废乳化液首次处理后会得到两部分物质：大部分水被分离出来循环使用，或达到排放标准后直接排放；另外一部分为含水量在30～80％的油包水型废乳化液浓缩物，其本身含有胶质态悬浮杂质较多，主要有铁粉、沥青质氧化物、添加剂氧化物组成，机械杂质含量高，乳化程度严重，处理起来复杂。目前对于此类废乳化液浓缩物采用较多的方法为酸-白土精制：用硫酸或其他酸对废润滑油进行精制，然后排掉酸渣，用白土对酸处理后的油进行精制，得到回收油。但该方法会形成酸渣、废水和废白土，对环境污染大。
文献cn104447424a公布了一种磺酸胺类破乳剂及其合成方法在冷轧废液中的应用。文献通过醚化反应和硫酸化反应两个步骤，获得了阳离子型破乳剂破乳剂。破乳剂应用于武钢1#冷轧含油废水和武钢2#冷轧含油废水，通过三级破乳后，破乳效率均接近90％。但文献并未对废乳化液的初始状态进行描述，也并未指明破乳后废油和废水的后续处理问题。文献cn101215578公布了一种脂肽生物破乳剂的合成及其应用。其特征是将热带假丝酵母lm菌株在以碳水化合物为主要原料的培养基中，于20-35℃、转速200-400r/min，通风条件下培养26-48h，即形成脂肽生物破乳剂-含有脂肽表面活性剂的脂肽生物破乳剂全培养液。将该全培养液与水包油乳化液以1-2：8-10的体积比混和并机械搅拌5-8min，破乳率达到95-96％。文献中合成的破乳剂破乳率较高，但破乳剂的添加量较大，破乳后的废油废水排放问题也未提及。
综上所述，上述文献专利均未针对含水量在30～80％的油包水型不锈钢冷轧废乳化液的破乳剂应用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是冷轧废乳化液的破乳问题，提供一种新的废乳化液的破乳方法，该方法替代酸在不锈钢冷轧废乳化液破乳过程中的使用，或者降低目前在用破乳剂的用量，减少冷轧废液的二次处理费用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种废乳化液的破乳方法，包括废乳化液与破乳剂接触的步骤；所述破乳剂分子结构式为：
其中，x为nh4+或na+或k+，r为c2～c100的烷基。
上述技术方案中，优选地，x为nh4+或na+。
上述技术方案中，优选地，r为c2～c80的烷基；更优选地，r为c2～c50的烷基；最优选地，r为c2～c20的烷基。
上述技术方案中，所述废乳化液为冷轧废乳化液。优选地，所述废乳化液为含水量为30～80重量％的油包水型不锈钢冷轧废乳化液。
上述技术方案中，所述破乳剂的用量为废乳化液重量的0.2～5.0％，优选0.5～2.0％。
上述技术方案中，接触温度为50～95℃。
上述技术方案中，接触时间为0.5～12小时。
本发明中的破乳剂是通过如下的化学反应制备的：
所述破乳剂的制备方法，包括以下步骤：
a)在三氟化硼乙醚和氢氧化钠的混合体系中，丙三醇和环氧氯丙烷发生醚化反应，生成中间产物i。三氟化硼乙醚、氢氧化钠和c2h5oh的摩尔比为1：(1～1.2)：(0.003～0.005)。丙三醇和环氧氯丙烷反应的摩尔比为1:(3～3.5)，反应条件为：温度20～30℃、时间7～8小时。
b)中间产物i与脂肪醇发生开环反应，中间产物i的环氧键断开，脂肪醇的羟基与中间产物i的末端相连，反应生中间产物ⅱ。中间产物i与长链脂肪醇的摩尔比为1:(3～3.5)，反应条件为：温度80～85℃、时间12～13小时。开环反应过程需要催化剂，催化剂为金属钾，催化剂与脂肪醇的摩尔比为1：(5～6)。
c)中间产物ⅱ与氨基磺酸发生硫酸化反应，氨基磺酸与中间产物ⅱ上的羟基发生加成反应，最终生成目的产物，最终产品为棕色蜡状固体。反应条件为：温度110～120℃，时间3～4小时。
本发明中的破乳剂可通过红外分析光谱表征，扫描范围为4000～500cm-1。在波数为1200.5cm-1处为ro-so2-o-的吸收峰，在波数为1422.6cm-1处为c-o-c的吸收峰，在波数为2950～2890cm-1处为脂肪烷基的c-h吸收峰，在波数为3205cm-1为n-h的伸缩振动峰，1565cm-1为n-h的弯曲振动峰。
本发明采用的破乳剂因为其本身特殊的结构，连接基的化学键抵消了基团间的电荷斥力和水化作用，拉近了双亲结构间的距离，可以更有效率的破坏原乳化液的界面性质，因此与传统破乳剂相比具有高的表面活性，应用于不锈钢冷轧废乳化液的处理过程中具有更高效的破乳能力，有效替代酸在破乳过程中的使用，不仅达到了原方法的破乳效果，获得品质较高的再生油，可作为燃料油；处理后的废水与处理前乳化液的水质相差不大，不会产生二次污染物，不会带来额外污染，取得了较好的效果。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1为本发明中破乳剂的红外分析光谱。
其中，波数为1200.5cm-1处为ro-so2-o-的吸收峰，波数为1422.6cm-1处为c-o-c的吸收峰，波数为2950～2890cm-1处为脂肪烷基的c-h吸收峰，波数为3205cm-1为n-h的伸缩振动峰，1565cm-1为n-h的弯曲振动峰。
具体实施方式
【实施例1】
将1摩尔丙三醇和3摩尔环氧氯丙烷加入三氟化硼乙醚和氢氧化钠的乙醇溶液的混合体系中反应(三氟化硼乙醚、氢氧化钠和c2h5oh的摩尔比为1：1：0.003)，得到黏稠状透明液体产物i；将1摩尔中间产物i与3摩尔十二醇反应生成淡黄色液态中间产物ⅱ；将1摩尔中间产物ⅱ与3摩尔氨基磺酸发生反应，获得最终产物如下：
对合成的产物进行红外光谱分析(扫描范围4000～500cm-1)，具有图1所示的特征峰。
【实施例2】
将1摩尔丙三醇和3摩尔环氧氯丙烷加入三氟化硼乙醚和氢氧化钠的乙醇溶液的混合体系中反应(三氟化硼乙醚、氢氧化钠和c2h5oh的摩尔比为1：1：0.005)，得到黏稠状透明液体产物i；将1摩尔中间产物i与3摩尔十二醇反应生成淡黄色液态中间产物ⅱ；将1摩尔中间产物ⅱ与3摩尔磺酸钠发生反应，获得最终产物如下：
对合成的产物进行红外光谱分析(扫描范围4000～500cm-1)，具有图1所示的特征峰。
【实施例3】
将1摩尔丙三醇和3摩尔环氧氯丙烷加入三氟化硼乙醚和氢氧化钠的乙醇溶液的混合体系中反应(三氟化硼乙醚、氢氧化钠和c2h5oh的摩尔比为1：1.2：0.003，得到黏稠状透明液体产物i；将1摩尔中间产物i与3摩尔乙醇反应生成淡黄色液态中间产物ⅱ；将1摩尔中间产物ⅱ与3摩尔氨基磺酸发生反应，获得最终产物如下：
对合成的产物进行红外光谱分析(扫描范围4000～500cm-1)，具有图1所示的特征峰。
【比较例1】
采用市场上常见的十二烷基硫酸钠破乳剂处理某厂冷轧废乳化油。该冷轧废乳化油含水量为67重量％。在沉降温度70℃，破乳剂加入量10g/l，沉降4小时，脱水率为92％。
【实施例4】
采用【实施例1】制备的破乳剂处理【比较例1】中的某厂冷轧废乳化油。在沉降温度为70℃，破乳剂加入量为1g/l，沉降2小时条件下，脱水率达到92％。
由此可见，采用本发明的方法，不但减少了破乳剂用量而且缩短了沉降时间。
【比较例2】
采用磷酸处理含水量为54重量％的冷轧废乳化油，温度90℃，磷酸加入量1％，沉降12小时，脱水率80％。
【实施例5】
采用【实施例2】制备的破乳剂处理【比较例2】中的冷轧废乳化油。在沉降温度为65℃，加入量为1g/l，沉降12小时条件下，脱水率达到89％。
由此可见，与用磷酸破乳相比，不仅有效替代了酸的使用，且与酸相比具有更高的破乳效率。冷轧废乳化液破乳后上层回收油经滤油机处理已达到燃料油产品要求，下层水样清澈透明，ph值为6-7之间，与原来乳化液的ph值相同。
【比较例3】
采用磷酸处理含水量为75重量％的冷轧废乳化油，温度90℃，磷酸加入量1％，沉降12小时，脱水率83％。
【实施例6】
采用【实施例3】制备的破乳剂处理【比较例3】中的冷轧废乳化油。在沉降温度为65℃，加入量为1g/l，沉降12小时条件下，脱水率达到93％。