在石油煉制過程中，由于管道泄漏等原因，致使蒸汽凝結水中含有少量的油類，如何去除凝結水中所含油分對提高凝結水的利用率、有效利用熱能、節約能源、減少環境污染有著十分重要的意義。

油在水中存在的形式主要分為4種：浮油、分散油、乳化油和溶解油。蒸汽凝結水中的油主要是溶解油和乳化油，還有少量浮油。大部分的石油煉化企業，凝結水中油質量濃度為10～150mg/L。而根據《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》（GB12145—1999）的要求，對化工廠中壓鍋爐（3.85MPa）進水中的油要求≤1.0mg/L，因此有必要對凝結水進行除油處理�，F有的除油技術主要有重力除油、焦炭或活性炭過濾除油、高密度纖維除油、纖維球+活性炭除油、鋪膜爆膜法除油、類萃取除油，其中類萃取方法是使用高溫除油樹脂，利用萃取原理除油的方法。含油凝結水上行流經樹脂填充區，被乳化的油類微粒被樹脂顆粒捕獲、并且聚集，當油聚集到一定程度后以大油滴的形式被帶走，帶入富油層后，水在井口處下行，從側口出來，頂部的油層通過閥門排出。

類萃取技術是目前國內外公認的深度處理含油廢水的有效方法，可將水中的油降至1mg/L以下，其核心是使用特種高溫除油樹脂。目前市場上主要使用的除油樹脂有美國Rohm&Hass公司生產的DouliteROC110樹脂以及英國Purolite公司生產的OL-100樹脂，而國內關于高溫除油樹脂的研究較少，尚處于起步階段。國內石化企業大多使用國外進口產品，不僅價格昂貴，技術依賴性強，而且產品通用性較差，企業成本投入較高。

筆者設計合成了一種含有苯環、長鏈碳氫鏈以及親水性的多胺基的大孔除油樹脂，該樹脂既親水又親油，通過親油疏水作用吸附水中的油，并利用類萃取的原理實現油與水的分離。

1實驗部分

1.1儀器及主要試劑

主要儀器：UV-2000紫外分光光度儀，江蘇江東精密儀器有限公司；高剪切攪拌機，上海沐軒實業有限公司；VarioELcube元素分析儀，德國ELEMENTAR公司；玻璃層析柱，尺寸為D0.1mm×6mm，北京玻璃廠。

主要試劑：偶氮二異丁腈，分析純，上海永正化工有限公司；苯乙烯、二乙烯苯（DVB，質量分數為55%），工業品，南京天尊化學有限公司；液體石蠟、氯甲醚，分析純，天津化學試劑二廠；二乙烯三胺，分析純，南京古田化工有限公司；溴代正己烷，化學純，國藥集團。

1.2大孔吸附樹脂的合成

1.2.1大孔苯乙烯-二乙烯苯共聚物的合成

以苯乙烯、二乙烯苯為聚合單體，將二者以10%的交聯度（交聯劑二乙烯苯的質量占苯乙烯和二乙烯苯單體總質量的百分數）相混合，加入相當于單體質量50%的液體石蠟作致孔劑，再加入相當于單體質量0.5%的偶氮二異丁腈作引發劑，混合均勻后配成油相。將此油相懸浮于相當于油相質量4倍的含有0.5%聚乙烯醇的水相中，調節攪拌速度使水相中的油珠主要分布在0.27~0.83mm（20～50目），加熱至70℃反應5h，然后再升溫至85℃反應3h。所得樹脂用熱水洗滌，晾干，置索式提取器中用石油醚抽提8h，晾干篩分后即得大孔苯乙烯-二乙烯苯聚合物（樹脂Ⅰ）。

1.2.2大孔苯乙烯-二乙烯苯共聚物的氯甲基化

取35g樹脂Ⅰ懸浮于250g氯甲醚中溶脹2h，然后分2次加入ZnCl2，每次加入11g。升溫至（38±2）℃反應10h。將母液吸出，用甲醇、乙醇依次洗滌多次，自然晾干，即得氯甲基樹脂（樹脂Ⅱ）。

1.2.3氯甲基樹脂的胺化

取20g樹脂Ⅱ與20g二氯乙烷混合溶脹20min后加入100g二乙烯三胺，在40℃下反應10h。反應結束抽去母液，用乙醇洗滌3次，熱水洗至中性后自然晾干，即得胺樹脂（樹脂Ⅲ）。

1.2.4胺樹脂的烷基化

取20g樹脂Ⅲ懸浮于100mL乙醇中（NaOH調pH=10），加入10g溴代正己烷，80℃下反應10h。用抽濾瓶將母液抽出，樹脂依次用乙醇、蒸餾水洗滌，得側鏈含有6個碳的直鏈烷基的樹脂（樹脂Ⅳ）。上述制備過程可用圖1表示。

1.2.5大孔吸附樹脂除油效果的分析

取一定量的柴油加入到15L自來水中，加熱至60～80℃，用高剪切攪拌機攪拌2h以上，得到質量濃度為5～10mg/L含油原液。按圖2所示裝置圖，將80mL上述制備的樹脂Ⅲ或樹脂Ⅳ填充于玻璃層析柱（柱高300mm，內徑50mm，在層析距柱頂端100mm處的側面留有出水口，在層析柱頂端留一個帶有活塞的出油口），填充樹脂層的高度約為40mm，層析柱中的液面高于出水口40mm。含油原液以下進上出的方式，以大約10BV/h的流速流經樹脂床層。每隔3h分別取400mL進水與出水水樣用紫外分光光度法測定水中的含油量。將取好的400mL水樣用石油醚連續萃取2次，每次用石油醚20mL，萃取液濾入50mL容量瓶定容后搖勻，靜置2min后在225nm波長下測紫外吸光度，并計算油的質量濃度。

2結果與討論

2.1大孔吸附樹脂的設計合成

筆者用聚苯乙烯的非良溶性溶劑液體石蠟作為致孔劑合成大孔苯乙烯-二乙烯苯共聚物樹脂Ⅰ；樹脂Ⅰ與氯甲醚反應制得樹脂Ⅱ是常用的方法；樹脂Ⅱ與叔胺反應制得強堿陰離子交換樹脂Ⅲ，對樹脂Ⅲ進行元素分析：N17.75%，C47.78%，H9.24%，證明該反應的可行性；樹脂Ⅲ經烷基化反應后得樹脂Ⅳ，樹脂Ⅳ中N10.65%，C42.50%，H7.94%，由于樹脂Ⅲ經烷基化反應后側鏈中的1個氫原子被6個碳的直鏈烷基取代，所以樹脂Ⅳ中C、H的相對含量增大，N的相對含量減少。

2.2大孔吸附樹脂對水中微量油的去除效果

樹脂Ⅲ結構中含有N—H鍵，能與水分子形成氫鍵作用。氫鍵作用使含有微量油的水能迅速擴散進入樹脂內部，從而使含油水與樹脂充分接觸；同時樹脂又含有親油基團芳香環，與水中的油發生疏水作用，將水中的油迅速吸附。樹脂Ⅳ結構中除含有N—H能與水分子形成氫鍵作用，同時還含有親油基團芳香環與長鏈烷基鏈。所以樹脂Ⅲ與樹脂Ⅳ能與水中的油發生疏水作用，二者都具有除油性能。

圖3是樹脂Ⅲ與樹脂Ⅳ分別在60、80℃對10mg/L的含油原液的去除效果。從圖3可以看出，樹脂Ⅲ與樹脂Ⅳ在60℃都能穩定地將油質量濃度控制在1mg/L以下，而在80℃時樹脂Ⅳ能將油質量濃度穩定控制在1mg/L以下，樹脂Ⅲ卻達不到，說明樹脂Ⅳ比樹脂Ⅲ具有更好的除油效果。這是由于樹脂Ⅳ含有兩種親油基團，而樹脂Ⅲ有一種親油基團。同時隨著水溫的升高，油在水中的溶解性逐漸增加，去除水中溶解的微量油也相對困難。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

2.3大孔吸附樹脂的自動再生

筆者設計的大孔樹脂不僅對水中微量油具有較好的去除效果，而且能夠利用類萃取的原理除油并達到自動再生的目的。樹脂的除油過程在圖2所示的層析柱中進行，利用大孔樹脂的親油疏水性從凝結水中分離乳化油分子和溶解油分子，并自行進行破乳、捕捉、富集，及時將水中被乳化的小油滴黏附在樹脂表面，隨著樹脂處理水量的增加，小油滴不斷凝聚到一起形成大油滴，當這些大油滴達到了臨界體積后，通過水在層析柱內的流動沖擊，富集的油以大油滴的形式自動脫離樹脂表面，并隨水漂流向上，利用水和油的密度差，油逐漸富集到水面，當富集到一定程度時，水面上形成清晰可見的油膜并逐漸增厚，從而達到了油與水分離的目的。脫油后的樹脂重新開始自行破乳、捕捉、富集，在該循環過程中，樹脂不斷自動再生，始終保持良好的工作性能。

3結論

根據油與水的結構特點設計合成的大孔吸附樹脂Ⅲ和樹脂Ⅳ具有良好的除油效果；樹脂Ⅲ與樹脂Ⅳ在60～80℃與10BV/h的條件下均能夠連續除油，并自動再生；和樹脂Ⅲ相比，樹脂Ⅳ具有更好的除油效果，能在60～80℃條件下將5～10mg/L的含油原液的油質量濃度穩定控制在1mg/L以下。