[发明专利]从废润滑油中制取水煤浆表面活性剂的一种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水煤浆表面活性剂的制备方法，尤其是一种用发烟硫酸磺化废润滑油，分离出水相磺化产物，后经中和、除盐、干燥等过程，制得一种适用于水煤浆表面活性剂的制备方法。

背景技术

润滑油主要含74-80%的烷烃、8-14%单环烷烃、1.6-4.3%多环烷烃及4-7%的芳香烃类化合物。此外，还含有一些改进性能的添加剂，如倾点下降剂、抗氧化剂、摩擦缓和剂、油性剂、抗泡沫剂、金属钝化剂、乳化剂、防腐蚀剂、防锈剂、破乳化剂添加剂等。

随着我国经济的腾速发展，对润滑油的需求量，特别是用于机动车辆发动机润滑油的需求量在急剧增加。据统计，2010年，我国润滑油的产量为857万吨，预计到2020年，中国国内的润滑油需求量将会翻一番，将成为世界上第一大润滑油消费国。然而，润滑油在使用一段时间之后会变质，必须更换。废润滑油产生率通常占新润滑油的40%-50％，即2010年国内废润滑油产量约是484万吨，相当于一个中型油田全年的产量。由于废润滑油成分更为复杂，且多以难以生物降解的各种烃类为主，如将其直接排放，势必会对环境产生严重污染。

现有对废机油的利用主要有: 一是焚烧；二是热解转化为燃料；三是再生为润滑油等。无论第一种途径还是第二种途径，都属于简单化处理，没有根据自身特点对其有效成分进行利用；第三种途径，尽管再生为润滑油，但在使用性能方面无疑难以达到新润滑油的性能指标，且主要通过热解和蒸馏等简单途径加工制得，期间不仅浪费大量能量，效果也不尽人意。因此，寻求一种新的途径，能根据主要组成及特点将其转化为一种新的精细化工产品，无疑为处置废润滑油提供新的途径，并达到资源利用最大化目的。

发明内容

本发明要解决的具体技术问题是如何利用废润滑油制取水煤浆表面活性剂，并提供一种从废润滑油中制取水煤浆表面活性剂的一种方法。

上述从废润滑油中制取水煤浆表面活性剂的一种方法，其所述方法是先将废润滑油用离心的方法将其中的固体颗粒物及尘埃除去，再在废润滑油中加入易挥发溶剂，所添加易挥发溶剂的量是按废润滑油与易挥发溶剂的体积比为1/4-1/2，后在温度为30-50℃条件下缓慢加入发烟硫酸，所添加发烟硫酸的量是按废润滑油体积的1/3-1/2，在此温度下反应5-8h后，用20%的氢氧化钠中和至中性，静置分层，收集下层水相物转移至旋转蒸发仪中，在80℃条件下除水，然后将得到的固体置于索氏抽提器中用甲醇抽提24-36h，得到的固体产物为目标产品。

在上述技术方案中，所述易挥发溶剂是1,2-二氯乙烷、石油醚、正己烷和乙酸乙酯中的一种；所述废润滑油是机动车发动机用润滑油，或是机械设备所用润滑油；所述表面活性剂是用于水煤浆的表面活性剂。

本发明上述技术方案是针对废机油中含有约20%环烷烃和芳烃化合物，这类化合物本身具有较好的疏水性质，通过改性，在其结构中引入极性基团磺酸基，将其合成既含有疏水基团又含有亲水的基团物质，从而赋予其具有表面活性的功能，极大提高其利用价值。因此，本发明在合成目标产物的基础上，考察了作为水煤浆分散剂的性能。

经大量实验表明，将易挥发溶剂加入废润滑油中，按照废润滑油与溶剂体积比为1/4 到1/2的方式添加溶剂，然后在温度为40-50℃条件下缓慢加入发烟硫酸，加入量为废机油体积的四分之一；然后在此温度下让其反应3-8h后，用20%氢氧化钠中和至中性，静置、分层，收集下层水相，通过旋转蒸发仪将水除去后置于索氏抽提器中用甲醇抽提24h，能够成功得到需要的产品。其中的固体杂质是通过转速为4000r/min条件下离心2h 除去的。在反应过程中所用易挥发溶剂可以是1,2-二氯乙烷、也可以是石油醚、正己烷和乙酸乙酯。润滑油既可以是机动车发动机用润滑油，也可以是机械设备所用的润滑油。所制产物在水溶液中的质量浓度为0.4%时，其表面张力为32mN·m⁻¹，临界胶束浓度为2.8g/L，具有表面活性剂性质。作为水煤浆分散剂表明，用合成产物制备相同煤含量的水煤浆，其主要技术指标粘度和稳定性均优于商业分散剂十二烷基磺酸钠和木质素磺酸钠制备煤浆的粘度和稳定性。

由于该技术是以废弃的润滑油作为原料制备精细化学品表面活性剂，原料来源丰富、价格便宜，每吨大约2000元，但制备出的产品价格通常在7000-9000元/吨，能极大提升废弃润滑油的价值。由于该途径利用废润滑油工艺简单、易于实现和操作，因而具有广阔的市场应用前景。

具体实施方式

应用实例1