Способ очистки поверхности воды от нефти

 

Сущность изобретения: поверхность воды обрабатывают сорбентом, в качестве которого используют сапропель органического или органоминерального типа. Сапропель высушивают до показателя консистенции не больше нуля и обрабатывают гидрофобным агентом. Гидрофобный агент - насыщенный раствор смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях . Норма смеси кислот по отношению к сапропелю 1-3%. Удельный расход сорбента 1,02 г/г.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (5!)5 С 02 F 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

С

I„

Il ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{2 1) 4824795/26 (22) 11.05.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Государственный научно-исследовательский институт горнохимического сырья (72) В.Ж,Аренс, О.M.Ãðèäèí, P;С.Мижеровэ и А.В,Золовский (56) Авторское свидетельство СССР

М 998645. кл. Е 02 В 15/04, Маслов Н.Н. Основы механики грунтов и инженерной геологии. M., Автотрансиздат, 1961, с, 242 — 244.

Патент Великобритании N 1192063, кл, С 02 В 9/02, 1970 прототип.

Изобретение относится к области очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для удаления нефтяных пленок.

Известен способ очистки поверхности воды от нефтепродуктов, включающий йспользование органического сырья, например древесных опилок, пропитанных гидрофобным всплывным маслом,. являющимся отходом термической переработки древесины. Недостатком этого способа является использование дефицитного материала — древесных опилок.

Наиболее близким является способ очистки воды, загрязненной нефтью. включающий распыление минерального порошка, предварительно обработанного. гидрофобизирующим реагентом, в результате чего образуется агломерат порошка и нефти, оседающий на дно водоема., .. Ж 1773873 А1 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

ВОДЫ ОТ НЕФТИ (57) Сущность изобретения: поверхность воды обрабатывают сорбентом, в качестве которого используют сапропель органи-! ческого или органоминерального типа.

Сапропель высушивают до показателя консистенции не больше нуля и обрабатывают гидрофобным агентом. Гидрофобный агент — насыЩенный раствор смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях. Норма смеси кислот по отношению к сапропелю 1-3%. Удельный расход сорбента 1,02 г/г.

Недостатками этого способа является малая сорбционная емкость порошка (10 — 60%), и вследствие этого, его большой расход, а также высокий удельный вес агломерата, что приводит к загрязнению морского дна.

Целью изобретения является снижение расхода порошкообразного сорбента и обеспечение возможности его последующего сбора с поверхности воды, Для достижения поставленной цели на поверхность воды вносят порошкообразный сорбент, в качестве которого используют сапропель органического или органоминерального типа, высушенный до показателя консистенции не больше нуля и обработанный гидрофобным агентом — раствором смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях при нормесме1773873

10

В—

11 — PL Pl си кислот по отношению к сэпропелю, равной 1-3, Сущность предложенного способа состоит в том, что сапропель, являющийся органоминеральным природным продуктом, имеет в естественном состоянии влажность

90 и выше. При высушивании он образует пористые частицы с высокой удельной поверхностью, При этом, чем ниже зольность сапропеля (сапропели органического и органоминерального типа имеют зольность не выше 50 ), тем выше пористость и ниже удельный вес полученных при высушивании порошков. При пропитке нефтью этих порошков образуется устойчивый агломерат, плавающий на поверхности воды и легко собираемый известными способами. При использовании высокозольных сапропелей (минерально-органических и минеральных) удельный вес частиц, пропитанных нефтью, становится выше удельного веса воды и частицы оседают на дно. Процесс высушивания сапропеля ведут до консистенции, позволяющей получить порошкообразный материал. Это, в случае органических и органоминеральных сапропелей, соответствует показателю консистенции не больше нуля, Показатель консистенции определяется, как где W — влажность продукта, /;

PL — предел пластичности, /, LL предел текучести, ;

PI — число пластичности, /

Для органического и органоминерэпьного сапропеля PL = 30 /, LL =80 /. При

В<0 получают твердую массу, из которой можно приготовить порошок, При 0 В 1 материал является пластичным, а при

В > 1 текучим. Следовательно, условие

В < О является необходимым для получения порошкообразного материала, эквивалентным условию

W< PL, т,е. влажность продукта численно должна быть меньше предела пластичности сапропеля (30 ).

Другим необходимым условием получения эффективного сорбента дпя очистки водной поверхности от нефти является обеспечение гидрофобности частиц сапропеля. В качестве гидрофобного реагента используют высшие жирные кислоты с числом атомов углерода не менее 14, которые являются твердыми и легко транспортируются.

Для обработки используют близкие к насыщенным растворы жирных кислот в летучих органических раствОрителях.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Органоминеральный или органический сапропель(зольность 30 ) сушили до. влажности 35 вычисляя показатель консистенции

 — W — Р1 35 — 30

 — LL — P L — 88 30 009 О, где W — влажность;

PL — предел пластичности;

LL — предел текучести.

Установили, что сапропель при В > О не измельчается в порошок, Провели досушивание сапропеля до влажности 25 (В =-0,09 < О).

При этом сапропель можно измельчать до размера частиц < 10 мкм.

Затем в металлическую емкость с водой, близкой по составу к морской (35 г/л NaCI) налили 100 мл нефти (плотность 0,865 г/см ). На поверхность нефти распылили

3 сапропелевый порошок в количестве, достаточном для полной коагуляции нефти.

Удельный расход сапропеля составил 2 r на

1 r нефти, Агломерат осел на дно.

Пример 2. Приготовление сапропеля то же, что и в примере 1. Далее измельченный сапропель обработали насыщенным раствором смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не ниже 14 (стеариновой, пальмитиновой, маргариновой), содержание жирных кислот по отношению к сапропелю 0,5 / . Растворение проводили в летучих органических растворителях. После испарения и регенерации растворителя из порошка им обработали нефтяное пятно до полной коагуляции нефти.

Удельный расход сапропеля составил

1,27 r/ã, Агломерат частично осел на дно, остальная часть собрана с поверхности воды.

Пример 3. Проведены в условиях примеров 1 и 2 при норме смеси жирных кислот по отношению кcanропелю 1 . Удельный расход сапропеля составил 1,08 г/r.

Агломерат полностью собран с поверхности воды.

Пример 4. Проведен в условиях примеров 1 и 2 при норме смеси жирных кислот по отношению к сэпропелю 3 .

Удельный расход сапропеля составил

1,02 r/r, Агломерат полностью собран с поверхности воды.

1773873

Пример 8. В условиях примера 1 использовали сапропель минеральноарганический известковый плотностью 1,35 г/см, высушенный до показателя консистенции

5 не больше нуля и растертый в порошок крупностью менее 60 мкм. Удельный расход сапропеля составил 1,2 r на 1 г нефти.

Образованный агломерат опустился на дно.

Приведенные примеры свидетевьству10 ют о существенности выбора типа сапропеля и условий его обработки.

Предложенный способ позволяет снизить удельный расход порошкообразного сорбента с 1,2 — 2;5 г/r по известному спосо15 бу, что соответствует емкости по нефти 4060 до 1,02 г/г (емкость по нефти 98 ),.а также обеспечивает возможность сбора насыщенного нефтью сорбента с поверхности воды, 20 Формула изобретения

Способ очистки поверхности воды от нефти, включающий нанесение порошкообразного сорбента, обработанного гидрофобным агентом на основе жирных кислот, 25 отличающийся тем, что, с целью снижения расхода сорбента и обеспечения возможности его последующего сбора с поверхности воды, в качестве порошкообразного сорбента используют сапропель

30 органического или органоминерального типа, высушенный до показателя конси. стенции не больше нуля, а в качестве гидрофобного агента — насыщенный раствор смеси высших жирных кислот с числом ато35 мов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях при. норме смеси кислот по отношению к сапропелю, равной

1 — 3%.

Пример 5. Проведен в условиях примеров 1 и 2 при норме смеси жирных кислот 4 Удельный расход сапропеля составил 1,02 г/г.

Агломерат полностью собран с поверхности воды.

Таким образом, повышение нормы кислот по отношению к сапропелю свыше 3% нецелесообразно, так как не приводит к адекватному снижению удельного расхода сапропеля. В то же время нецелесообразно .применение смеси кислот при норме менее

1 (пример 2), В выбранном интервале нормы расхода кислот обеспечивается отношение

-Lc >1,02, ps где и,. — масса сапропеля, т;

p — масса разлитой нефти, т, Для иллюстрации преимуществ предложенного способа, по сравнению с известным, и обоснования выбора типа сапропеля приведены следующие примеры.

Пример 6. В условиях примера 1 использован мел полностью 2,7 г/см, исз тертый до крупности 60 мкм. Удельный расход мела составит 2,5 г на 1 г нефти, образованный агломерат опустился на дно.

Пример 7. В условиях примера 1 использован каолин плотностью 2,71 г/см з истертый до крупности менее 60 мкм. Удельный расход каолина составил 2, t2 r на 1 г нефти, Образованный агломерат опустился на дно.

Составитель О. Гридин

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M. Ткач

Редактор Т. Федотов

Производственно-издательский комбинат "Пжвнт", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ ВОЯ Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5