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1、10申请公布号CN102336457A43申请公布日20120201CN102336457ACN102336457A21申请号201010236474822申请日20100722C02F1/5220060171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦72发明人王小雄刘发强何琳刘光利王洪山梁宝锋黄旭勇丁雪红曹凤霞张媛王素珍赵旭涛74专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司11013代理人张茵54发明名称一种原位晶化母液的综合利用方法57摘要本发明目的是解决原位晶化外排母液中污染物对催化剂污水处理系统造成严重冲击以及废液中有效成分硅酸钠的回收。
2、利用两方面的问题。采用的技术方案是1将原位晶化外排母液的用水稀释得到的稀释液，用酸调节PH值小于2，搅拌聚合、陈化获得陈化样；2将陈化样和有机硼酸酯同时滴加到铝盐溶液，再将锌盐溶液或镁盐溶液滴加于该溶液中，反应一定时间，静置获得聚硅酸盐絮凝剂产品。按照本发明的方法将原位晶化外排母液有效利用，不仅治理了废液，减少了污染物的排放量，而且变废为宝，将其中的有效成分硅酸钠回收利用制备成絮凝剂。该絮凝剂具有良好的除浊性能、优良的除油性能和去除COD的效果。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页CN102336467A1/1页21一种原位晶化母液制备聚硅酸盐。
3、絮凝剂的方法，步骤如下1将原位晶化母液用水稀释46倍，搅拌均匀，得到原位晶化母液稀释液，备用；2称取原位晶化母液稀释液120份用酸调节PH值小于2，调节反应温度为060，搅拌聚合110小时，陈化124小时得陈化样；3将2中的陈化样和14份有机硼酸酯同时滴加到16份质量浓度为310的铝盐溶液中，控制滴加速度为50200升/小时，调节反应温度为060，反应110小时，静置224小时获得硅铝中间产品；4将3中获得的硅铝中间产品滴加到18份质量浓度为310的锌盐溶液或镁盐溶液中，控制滴加速度为50200升/小时，调节反应温度为060，搅拌反应110小时，静置224小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。2根据权利。
4、要求1所述的方法，其特征在于所述的锌盐是含锌的硫酸盐、氯化盐、硝酸盐或磷酸盐。3根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的铝盐是含铝的硫酸盐、氯化盐、硝酸盐或磷酸盐。4根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的酸是无机酸，、有机酸或无机酸和有机酸的混合物。5根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有机硼酸酯是指硼酸单烷基酯和硼酸双烷基酯的混合物，二者混合质量比为06151，其中的烷基为C1C8的烷基。6根据权利要求5所述的方法，其特征在于有机硼酸酯选自硼酸甲酯、硼酸异丙酯、硼酸丁酯、硼酸二甲酯、硼酸二异丙酯、硼酸二丁酯。权利要求书CN102336457ACN102336467A1/6页3一种。
5、原位晶化母液的综合利用方法技术领域0001本发明涉及一种原位晶化外排母液的治理及变废为宝的综合利用方法，具体地是以炼油催化剂生产过程中排放的原位晶化母液为原料制备絮凝剂的方法。背景技术0002兰州石化公司催化剂厂全白土装置是目前国内唯一一套生产全白土系列催化剂的装置，也是世界上仅有的两套装置之一。该装置拥有独特的生产工艺，生产过程包括离心打浆工序、浆液调配工序、喷雾干燥工序、土球焙烧工序、原位晶化工序、离子交换工序、水洗过滤工序、滤饼焙烧工序以及气流干燥工序等。其中在原位晶化工序洗涤产生的晶化母液，其硅酸钠的含量达到16左右，每天产生3040M3/D，有20M3循环回系统用于打浆，外排约102。
6、0M3/D。这股废液在排放的过程中凝聚产生大量悬浮物，年产生量大约为18002760吨按照含水20计算，给后续催化剂污水处理系统造成严重冲击，不仅严重污染环境，同时也造成资源浪费。据美国专利US6673235报道，巴斯夫公司的全白土装置产生的原位晶化外排母液全部回用于打浆工序，充分利用其中的活性组分。0003文献NAY晶化母液制备硅铝胶的技术探讨工业催化，2002，1065660报道了将NAY晶化母液中硅铝等有效成分在PH值为8595的范围内完全沉淀形成硅铝溶胶作为催化载体使用，对NAY晶化母液做到了有效利用。0004将原位晶化外排母液中大量的有效活性成分硅酸钠及微量的其它金属离子，如果能加以。
7、有效利用，制备聚硅酸盐絮凝剂，可降低聚硅酸盐絮凝剂的研制成本。聚硅酸盐絮凝剂是一种新型无机高分子絮凝剂，它是在聚硅酸及传统的聚铝、聚铁等无机高分子絮凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与无机盐类的反应产物，是目前国内无机高分子絮凝剂研究的热点。由于聚硅酸分子链中嵌入金属离子，使该类絮凝剂不但具有电中和作用，而且具有卷扫网捕及吸附架桥作用，絮凝效果优于其它无机絮凝剂。如CN1478806A报道了以生产分子筛炼油催化剂车间产生的废水玻璃母液主要成分为硅酸钠为原料制备聚硅酸盐絮凝剂的方法，制备方法是将含有硅酸钠的溶液加入到酸中，调节混合液的PH值为054，搅拌、静止熟化，生成聚合硅酸溶液，再将金属盐溶液与聚。
8、合硅酸溶液混合，搅拌，保持溶液的PH值为054，静止熟化即得到聚硅酸盐絮凝剂。0005但是聚硅酸盐絮凝剂存在一大缺点是储存稳定性差，不便于长久存放，必须现配现用，给使用者带来了不便。为了提高聚硅酸盐絮凝剂的稳定性，CN2007100293286报道了一种聚合硅酸硼镁铝铁絮凝剂的制备方法，它是以硅酸钠、硼砂、铝盐、镁盐和铁盐为主要原料，水为溶剂，制备成产品为聚合硅酸硼镁铝铁，该专利产品用硼砂作为硼的导入物质，是以硼酸根的形式存在。CN2007101176824报道了一种含硼聚合硅酸硫酸铝铁絮凝剂的制备方法，该专利产品是用四硼酸钠作为硼的导入物质，硼元素也是以硼酸根的形式存在。专利CN147880。
9、6A中也用到硼酸盐，但是硼元素也是以无机硼的形式引入。虽然无机硼元素的引入对于产品稳定性的提高有一定的作用，但是储存周期还是比较短。说明书CN102336457ACN102336467A2/6页4发明内容0006本发明的主要目的是解决原位晶化外排母液中污染物对催化剂污水处理系统造成严重冲击和废液中有效成分硅酸钠资源浪费两方面的问题，提供了一种利用原位晶化母液制备聚硅酸盐絮凝剂的方法，所制备的聚硅酸盐絮凝剂产品储存周期长，可以存放9个月而不变质，具有良好的除浊性能和优良的除油效果，适合于炼油厂及油田废水等含油废水的处理。0007本发明采用原位晶化母液制备聚硅酸盐絮凝剂的方法，步骤如下00081将。
10、原位晶化母液用水稀释46倍，搅拌均匀，得到原位晶化母液稀释液，备用；00092称取原位晶化母液稀释液120份用酸调节PH值小于2，调节反应温度为060，搅拌聚合110小时，陈化124小时得陈化样；00103将2中的陈化样和14份有机硼酸酯同时滴加到16份质量浓度为310的铝盐溶液中，控制滴加速度为50200升/小时，调节反应温度为060，反应110小时，静置224小时获得硅铝中间产品。00114将3中获得的硅铝中间产品滴加到18份质量浓度为310的锌盐溶液或镁盐溶液中，控制滴加速度为50200升/小时，调节反应温度为060，搅拌反应110小时，静置224小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0012本发。
11、明所述的锌盐可以是含锌的硫酸盐、氯化盐、硝酸盐或磷酸盐等。0013本发明所述的铝盐可以是含铝的硫酸盐、氯化盐、硝酸盐或磷酸盐等。0014本发明所述的酸可以是无机酸，也可以是有机酸，或者无机酸和有机酸的混合物。无机酸如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、硼酸、高氯酸等，有机酸如甲酸、乙酸、苯磺酸、柠檬酸、酒石酸、苯甲酸等。0015本发明所述的有机硼酸酯是指硼酸单烷基酯和硼酸双烷基酯的混合物质量比为06151，其中的烷基为C1C8的烷基，如硼酸甲酯、硼酸异丙酯、硼酸丁酯、硼酸二甲酯、硼酸二异丙酯、硼酸二丁酯。0016由于原位晶化母液中成分复杂，很容易导致制备的聚硅酸盐絮凝剂产品聚合形成凝胶，从而失去絮凝活性，。
12、本发明以有机硼酸酯作为硼元素的导入物质，由于硼与硅在化学周期表中处于斜对角关系，在某些方面的性质具有一定的相似性，硼呈3价态，为缺电子结构，可与羟基络合，即能够与硅元素连接成SIOBOC的链状结构，形成部分以B为中心的骨架，是一种较好的交联剂，从而提高产品的稳定性能。本发明的聚硅酸盐絮凝剂产品中导入的有机硼化物与聚合硅酸盐结合后生成物除具有优良絮凝除浊效果外，另外还有优良的除油性能，同时提高储存稳定性能，可以存放9个月而不变质。0017本发明具有的优点和积极效果是治理了废液，减少了污染物的排放量，同时变废为宝，将原位晶化母液中的硅酸钠回收利用。既充分利用了资源，又保护了环境。经济效益好、方法简。
13、单、操作方便。本发明通过引入有机硼化合物，提高了产品的储存稳定性能，制备的絮凝剂具有良好的除浊性能、优良的除油性能和去除COD的效果，适合于炼油厂、化工厂、油田废水等工业废水及生活废水的处理。附图说明说明书CN102336457ACN102336467A3/6页50018图1是本发明废液的治理和综合利用方法工艺流程框图。具体实施方式0019为能进一步了解本发明的发明内容特点及效果，兹举以下实施例，并配合附图详细说明如下，请参阅图1。0020浊度的测定采用北京哈纳科仪科技有限公司的型号为HANNAHI91434浊度仪测定。0021油含量采用JDS109U红外分光测油仪测定0022化学需氧量COD。
14、CR重铬酸钾法测定，按照国家环保局编水和废水监测分析方法第四版中GB1191489方法执行。0023实施例14和对比例14的实验用水为兰州石化公司橡胶厂的丁苯橡胶400单元废水。废水的浊度采用浊度仪测定；化学需氧量CODCR采用重铬酸钾法测定，执行国标GB1191489。实验结果列于表1。0024实施例10025将300份原位晶化母液用水稀释4倍，搅拌均匀，得到1200份稀释液，将1200份稀释液用硫酸调节PH值小于2，调节反应温度为30，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样；将陈化样和23克硼酸二甲酯和17克硼酸甲酯的混合物滴加到300份质量浓度为5的铝盐溶液中，控制滴加速度为50升/小。
15、时，调节反应温度为30，反应6小时，静置6小时获得硅铝中间产品，将硅铝中间产品滴加到300份质量浓度为5的锌盐溶液中，控制滴加速度为50升/小时，调节反应温度为30，反应8小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0026实施例20027将200份原位晶化母液用水稀释6倍，搅拌均匀，得到1200份稀释液。将1200份稀释液加盐酸调节PH值小于2，调节反应温度为40，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样。将陈化样和6克硼酸二甲酯和6克硼酸甲酯的混合物滴加到400份质量浓度为4的铝盐溶液中，控制滴加速度为80升/小时，调节反应温度为40，反应6小时，静置6小时获得硅铝中间产品。将硅铝中间产品滴。
16、加到300份质量浓度为4的锌盐溶液中，控制滴加速度为80升/小时，调节反应温度为40，反应8小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0028实施例30029将300份原位晶化母液用水稀释4倍，搅拌均匀，得到1200份稀释液。将1200份稀释液加甲酸调节PH值小于2，调节反应温度为30，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样。将陈化样、4克硼酸二甲酯和3克硼酸甲酯的混合物滴加到500份质量浓度为7的铝盐溶液中，控制滴加速度为60升/小时，调节反应温度为40，反应8小时，静置6小时获得硅铝中间产品。将硅铝中间产品滴加到200份质量浓度为6的镁盐溶液中，控制滴加速度为60升/小时，调节反应温度为。
17、40，反应5小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0030实施例40031将200份原位晶化母液用水稀释5倍，搅拌均匀，得到1000份稀释液。将1000份说明书CN102336457ACN102336467A4/6页6稀释液加苯磺酸调节PH值小于2，调节反应温度为50，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样。将陈化样、3克硼酸二甲酯和1克硼酸甲酯的混合物滴加到400份质量浓度为5的铝盐溶液中，控制滴加速度为70升/小时，调节反应温度为50，反应8小时，静置6小时获得硅铝中间产品。将硅铝中间产品滴加到400份质量浓度为4的镁盐溶液中，控制滴加速度为70升/小时，调节反应温度为50，反应5小。
18、时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0032对比例10033将300份原位晶化母液用水稀释4倍，得到1200份稀释液。将1200份稀释液加硫酸调节PH值小于2，调节反应温度为30，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样；将陈化样和4克硼酸加到300份质量浓度为5的铝盐溶液中，控制滴加速度为50升/小时，调节反应温度为30，反应6小时，静置6小时获得硅铝中间产品，将硅铝中间产品滴加到300份质量浓度为5的锌盐溶液中，控制滴加速度为50升/小时，调节反应温度为30，反应8小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0034对比例20035将200份原位晶化母液用水稀释6倍，得到1200份稀释液。
19、。将1200份稀释液加盐酸调节PH值小于2，调节反应温度为40，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样。将陈化样和12克硼酸钠加到400份质量浓度为5的铝盐溶液中，控制滴加速度为80升/小时，调节反应温度为40，反应6小时，静置6小时获得硅铝中间产品。将硅铝中间产品滴加到300份质量浓度为4的锌盐溶液中，控制滴加速度为80升/小时，调节反应温度为40，反应8小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0036对比例30037将300份原位晶化母液用水稀释4倍，得到1200份稀释液。将1200份稀释液加甲酸调节PH值小于2，调节反应温度为30，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样。将陈化样滴。
20、加到500份质量浓度为5的铝盐溶液中，控制滴加速度为60升/小时，调节反应温度为40，反应8小时，静置6小时获得硅铝中间产品。将硅铝中间产品滴加到200份质量浓度为6的镁盐溶液中，控制滴加速度为60升/小时，调节反应温度为40，反应5小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0038对比例40039将200份原位晶化母液用水稀释5倍，得到1000份稀释液。将1000份稀释液加苯磺酸调节PH值小于2，调节反应温度为50，搅拌聚合8小时，陈化24小时，得到陈化样。将陈化样滴加到400份质量浓度为5的铝盐溶液中，控制滴加速度为70升/小时，调节反应温度为50，反应8小时，静置6小时获得硅铝中间产品。。
21、将硅铝中间产品滴加到配制好的400份质量浓度为4的镁盐溶液中，控制滴加速度为70升/小时，调节反应温度为50，反应5小时，静置24小时获得聚硅酸盐絮凝剂产品。0040表1实例样品测试浊度及COD去除结果0041说明书CN102336457ACN102336467A5/6页70042实施例58和对比例58的实验用水为兰州石化公司炼油污水，其它条件与实施例14和对比例14分别完全相同。废水的浊度采用浊度仪测定；废水的含油量采用JDS109U红外分光测油仪测定。实验结果列于表2。0043表2实例样品测试浊度、COD和油类的去除结果00440045原位晶化外排母液经过利用后既消除了对环境污染，又回收了资源，创造了经济效益。利用过程不产生新的环境污染，方法简单、操作方便。同时以原位晶化外排母液为原说明书CN102336457ACN102336467A6/6页8料制备的絮凝剂产品对于兰州石化公司橡胶厂的丁苯橡胶400单元废水的浊度及COD具有很好的去除效果；对于兰州石化公司炼油污水的浊度、COD及油类具有很好的去除效果。说明书CN102336457A。