Page 148 - 《精细化工》2021年第12期
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·2510· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
含油率,%;X 2 为处理过后含油土壤干基含油率,%。 从图 1 可以看出,NaCl 含量在 0~3%范围内,
1.2.4 原油及土壤的理化性质分析 原油脱除率随着酸型槐糖脂含量的增加均呈先递增
对原始原油和回收的原油分别依据NB/SH/T 0509— 后趋于稳定的趋势。这是由于酸型槐糖脂含量增加
2010、GB/T 10247—2008、GB/T 13377—2010、GB/T 到一定值时,分子间的静电斥力会增加,微乳液对
508—1985 进行石油组分、黏度、密度和灰分的测定。 原油的增溶效果不再提高。对于酸型槐糖脂含量 6%
对原始土壤和酸型槐糖脂微乳液修复后土壤分 的微乳液,当 NaCl 含量增加时,原油脱除率先急剧
别依据 NY/T 1121.2—2006、DB37/T 1303—2009 和 增加,在 NaCl 含量 1%时,达到最高值,进一步提
NY/T 1121.6—2006 进行土壤 pH、全盐量和有机质理 高 NaCl 含量,微乳液原油脱除率反而有所降低。这
化性质的测定。 是由于微乳液中的盐离子具有更佳的水亲和性,易
1.2.5 植物种子萌发生长实验 于争夺水分子 [14] ,酸型槐糖脂分子因氢键结合的水
通过植物实验检验土壤的修复效果。以该油田 分子受到盐离子的争夺,部分水分子脱离酸型槐糖
附近土壤、含油土壤和酸型槐糖脂修复土壤为实验 脂的亲水基团,从而使酸型槐糖脂分子之间结合得
对象,分别种植黑麦草和紫花苜蓿 2 种植物,观察 更加紧密,提高了微乳液体系的稳定性,有助于对
记录植物种子的萌发和生长状况。 土壤中原油的增溶;但是,当 NaCl 含量增加到一定
程度后,酸型槐糖脂亲水基附近的水分子失去过多,
2 结果与讨论
降低了体系的稳定性,使得浊点下降 [15] ,从而降低
2.1 微乳液配方的优化 了原油脱除率。如图 2 所示,纳米尺度的黑色油滴
本课题组前期研究表明 [13] ,柴油含量在 6.4%~ 分散在水中,说明微乳相处于 WinsorⅠ型。
24.6%(以水的质量为基准,下同)的内酯型槐糖脂 根据以上讨论,在 35 ℃下,筛选出具有良好
微乳体系对含油土壤处理的效果较好,按 1.2.1 节实验 脱油能力的微乳液配方为酸型槐糖脂含量 6%、NaCl
方法,选定柴油含量为 13.36%,依次改变 NaCl 含量 含量 1%、柴油含量 13.36%,与本课题组前期筛选
和酸型槐糖脂含量,考察微乳液体系在不同 NaCl 的配方相比 [13] ,原油脱除率高出约 17%,且酸型槐
含量下的脱油效果并选取微乳液配方为酸型槐糖脂 糖脂及柴油用量较低。
含量 6%、NaCl 含量 1%、柴油含量 13.36%的微乳 2.2 含油土壤清洗工艺参数研究
相进行了 TEM 测试,结果如图 1、2 所示。 因在不同的清洗条件下,微乳液对同一含油土
壤的清洗效果不同。因此,本研究以原油脱除率作
为评价指标,考察液固比、温度、搅拌速率和清洗
时间对清洗效果的影响。
2.2.1 液固比对微乳液脱油效果的影响
在 35 ℃、搅拌速率 400 r/min、清洗时间 20 min
的条件下,以所筛选出的微乳液配方清洗含油土壤,
考察液固比对含油土壤脱油效果的影响,结果如图
3 所示。
图 1 酸型槐糖脂和 NaCl 含量对脱除原油效果的影响
Fig. 1 Effects of acid-type sophorolipid and NaCl contents
on the de-oiling effect
图 3 液固比对原油脱除率的影响
Fig. 3 Effect of liquid-solid ratio on the removal rare of
crude oil
图 2 微乳相 TEM 图
Fig. 2 TEM image of microemulsion phase 由图 3 可以得出,随着液固比的增加,土壤原