本發(fā)明實施例涉及煤化工回收氨水除油，具體涉及一種除油材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在煤化工行業(yè)中，氨水的回收具有重要意義，因為氨水不僅是一種有價值的化學(xué)品，而且如果不妥善處理，還會對環(huán)境造成污染。常用的氨水回收技術(shù)包括氨汽提法、蒸餾法、吸收法、膜分離法、離子交換法等。煤化工過程中產(chǎn)生的氨水通常來源于煤炭的氣化、合成氨生產(chǎn)以及其他副產(chǎn)品的加工過程，而這些過程中可能會混入一些油類物質(zhì)，導(dǎo)致氨水的色度、渣量等無法達到回收標(biāo)準(zhǔn)，顯著影響回收氨水的質(zhì)量。如氨水無法得到有效回用，不僅會造成資源的浪費，還會導(dǎo)致后端危廢處理成本的增加。目前，市場上主要的除油材料如樹脂等多應(yīng)用于酸性條件下的除油，在堿性條件下吸附容量會明顯降低，而開發(fā)適用于氨水介質(zhì)體系高ph條件下的除油吸附材料，具有重要的應(yīng)用價值。

2、專利cn117244515a公布的《用于處理焦化剩余氨水的除油材料及其制備和使用方法》，采用硫磺和食用油直接反應(yīng)制備得到硫化物，并將其與焦粉和瀝青進一步在140-180℃條件下充分?jǐn)嚢柽M行制備。該材料具有高表面積、低比重的特點，對焦化剩余氨水中的焦油具有親和力，滿足工廠處理焦化剩余氨水的使用需求，且可以進行再生并重復(fù)使用。然而，該材料的除油率一般不超過80%，對于氨水的深度除油效果仍然有限。

3、專利cn109364895b《一種羧基化四氧化三鐵-聚脒復(fù)合除油材料的制備方法》，公開了一種羧基化四氧化三鐵-聚脒復(fù)合除油材料的制備方法。該材料為羧基化四氧化三鐵-聚脒的復(fù)合材料，主要通過聚脒所帶有的大量正電荷與羧基化的四氧化三鐵通過靜電吸引和氫鍵自組裝在一起，對石油廢水中帶負(fù)電的石油微粒具有良好的吸附作用，并通過外磁場能達到快速油水分離的目的。由于該吸附除油過程利用的是靜電吸附作用，該材料只適用于帶負(fù)電的石油微粒，對含油物質(zhì)的去除范圍將受到限制。

4、專利cn112047550a公布的《一種處理含復(fù)雜有機污染物及氨氮廢水的系統(tǒng)及方法》，采用依次相連的吸附反應(yīng)及高效分離單元、酚回收單元和氨回收單元，對廢水中的油類和懸浮物進行去除。所采用的除油粉末吸附劑為粒徑100目-300目的粉末活性炭或者硅藻土，并采用樹脂在后端對其中的酚類物質(zhì)進行深度去除。然而，由于所使用的粉末活性炭或硅藻土對油的吸附不是專性吸附，因此可能會造成氨水濃度的下降，造成氨水的損失，且該類吸附劑吸附除油的深度有限。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本發(fā)明實施例提供一種除油材料及其制備方法與應(yīng)用，該材料采用正硅酸四乙酯、乙酸鐵、乙酸鎂為前驅(qū)體，在溶劑和鹽酸（作為催化劑）介質(zhì)體系中進行水解和縮合反應(yīng)，再通過高壓反應(yīng)釜在十六烷基三甲基氯化銨（作為模板劑）作用下進行水熱改性，最后進行煅燒成型。該材料具有良好的熱穩(wěn)定性，比表面積大，吸附容量高，能夠多次再生循環(huán)使用，尤其適用于煤化工行業(yè)回收氨水的除油凈化，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：

3、根據(jù)本發(fā)明實施例的第一方面，本發(fā)明提供一種除油材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

4、（1）正硅酸四乙酯、乙酸鐵、乙酸鎂在溶劑和鹽酸存在的條件下進行水解和縮合反應(yīng)，形成透明的溶膠，所述溶膠經(jīng)真空冷凍干燥和研磨處理，得到粉末；

5、（2）所述粉末與水、十六烷基三甲基氯化銨在高壓反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，得到水熱產(chǎn)物；

6、（3）所述水熱產(chǎn)物經(jīng)離心分離、洗滌后，在500~600℃下進行煅燒，得到所述除油材料。

7、進一步地，步驟（1）中所述正硅酸四乙酯、乙酸鐵、乙酸鎂的摩爾比為10：1~2：0.5~1；

8、所述溶劑為乙醇，溶劑與正硅酸四乙酯的體積比為20~100：1；

9、所述鹽酸的濃度為0.5~3?mol/l，鹽酸與溶劑的體積比為1：15~30；

10、所述水解和縮合反應(yīng)的溫度為10~50℃，時間為1~3h；

11、所述真空冷凍干燥的條件：溫度-30℃~-20℃，真空度5~10pa，時間12~24h；

12、所述粉末的粒徑為30~150μm。

13、進一步地，步驟（2）中，所述粉末與水的固液比為1~4：10，十六烷基三甲基氯化銨與水的固液比為2~5：100；

14、所述水熱反應(yīng)的溫度為180~220℃，時間為2~4h。

15、進一步地，步驟（3）中，所述洗滌使用的溶劑為去離子水和乙醇；

16、所述煅燒的時間為2~5h。

17、根據(jù)本發(fā)明實施例的第二方面，本發(fā)明提供一種除油材料，其由如上任一項所述的方法制成。

18、根據(jù)本發(fā)明實施例的第三方面，本發(fā)明提供如上所述的除油材料在煤化工行業(yè)回收氨水除油處理中的應(yīng)用。

19、根據(jù)本發(fā)明實施例的第四方面，本發(fā)明提供一種煤化工行業(yè)回收氨水的除油方法，所述方法包括：

20、含油氨水與如上所述的除油材料進入除油反應(yīng)單元進行吸附反應(yīng)，得到混合液；

21、所述混合液進入固液分離單元進行固液分離，得到吸油后材料和除油后氨水；

22、所述吸油后材料進入再生單元與再生液進行脫附反應(yīng)，所得再生材料返回除油反應(yīng)單元進行再次使用。

23、進一步地，所述含油氨水中油含量與除油材料的質(zhì)量比為1：10~50，除油反應(yīng)單元的水力停留時間為1~3h。

24、進一步地，所述固液分離包括離心分離或陶瓷膜過濾，其中，離心分離的轉(zhuǎn)速為1000~3000?rpm/min，陶瓷膜的孔徑為0.5~5?μm。

25、進一步地，所述吸油后材料與再生液的固液比為1：5~20；

26、所述再生液為體積分?jǐn)?shù)98%以上的乙醇，脫附反應(yīng)的溫度為20~40℃；或，所述再生液為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%~5%的氫氧化鈉水溶液，脫附反應(yīng)的溫度為60~80℃。

27、本發(fā)明實施例具有如下優(yōu)點：

28、（1）本發(fā)明提供的材料比表面積較高，可以達到32~45?m2/g，在吸附除油反應(yīng)中，可以提供較多的吸附反應(yīng)活性點位，吸附容量＞20?mg/g（油/材料）。

29、（2）本發(fā)明提供的材料可以在高ph條件下對氨水進行有效除油，氨水中的油含量可以降低到2ppm以下，克服了一般除油材料只適合在較低ph條件下除油的缺點。

30、（3）本發(fā)明提供的材料化學(xué)穩(wěn)定性好，不與氨水發(fā)生反應(yīng)，在吸附過程中不引入雜質(zhì)，不會造成氨水濃度的降低，為專性吸附除油過程，避免了除油過程中對氨水的二次污染問題。

31、（4）本發(fā)明提供的材料可以使用乙醇或熱的氫氧化鈉溶液進行再生，可以多次使用，成本較低，適于工程化應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種除油材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除油材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除油材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除油材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，

5.一種除油材料，其特征在于，其由如權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法制成。

6.權(quán)利要求5所述的除油材料在煤化工行業(yè)回收氨水除油處理中的應(yīng)用。

7.一種煤化工行業(yè)回收氨水的除油方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤化工行業(yè)回收氨水的除油方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤化工行業(yè)回收氨水的除油方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤化工行業(yè)回收氨水的除油方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實施例公開了一種除油材料及其制備方法與應(yīng)用。所述方法包括：正硅酸四乙酯、乙酸鐵、乙酸鎂在溶劑和鹽酸存在的條件下進行水解和縮合反應(yīng)，形成透明的溶膠，所述溶膠經(jīng)真空冷凍干燥和研磨處理，得到粉末；所述粉末與水、十六烷基三甲基氯化銨在高壓反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，得到水熱產(chǎn)物；所述水熱產(chǎn)物經(jīng)離心分離、洗滌后，在500~600℃下進行煅燒，得到所述除油材料。本發(fā)明提供的材料具有良好的熱穩(wěn)定性，比表面積大，吸附容量高，能夠多次再生循環(huán)使用，尤其適用于煤化工行業(yè)回收氨水的除油凈化，具有潛在的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：張桐,許鑫,陶莉,李雅
受保護的技術(shù)使用者：北京賽科康侖環(huán)保科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24