Способ сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности при аварийных разливах

 

Область использования: при аварийных разливах и нефти и нефтепродуктов на поверхности воды. Сущность изобретения: на нефтяное пятно наносят сорбент - гидролизный лигнин влажностью 8-15% при объемном расходе его 15-35% от объема разлитых нефти и нефтепродуктов. После впитывания нефти полученный пласт извлекают механическими средствами. Способ позволяет при поглотительной способности лигнина 3,3 л/кг длительное время удерживаться с нефтью на поверхности воды. 1 табл.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к сорбционным способам сбора нефти и нефтепродуктов с водной поверхности при аварийных разливах.

Известен способ сбора нефти и нефтепродуктов, включающий равномерное нанесение на нефтяное пятно сорбирующего средства (отхода переработки древесины) древесных опилок, впитывание нефти или нефтепродуктов с последующим извлечением полученного пласта с водной поверхности механическими средствами.

Способ имеет следующие недостатки: низкая эффективность вследствие низкой поглощающей способности к нефти и высокая гидрофильность опилок.

Цель изобретения повышение эффективности сбора нефти и нефтепродуктов и удешевление способа.

Предлагается в качестве сорбирующего средства использовать гидролизный лигнин влажностью 8-15% при объемном расходе его 15-35% от объема разлитых нефти и нефтепродуктов в зависимости от их свойств.

Способ осуществляют следующим образом. Гидролизный лигнин влажностью 8-15% равномерно наносят на пятно разлитых на водной поверхности нефти или нефтепродуктов. Объемный расход его составляет 15-35% от объема разлитых нефти и нефтепродуктов в зависимости от их свойств. После впитывания нефти в течение 1-30 мин в зависимости от толщины слоя образуется пласт, легко подвергаемый механическому сбору или утолщению механическими средствами в единый комок. Пласт или комок может быть легко транспортирован по водной поверхности в удобное для сбора место или отодвинут от берега во избежание его загрязнения. Пласт или комок находится длительное время (в течение нескольких суток) на поверхности, не погружаясь в воду, плотность его меньше плотности воды. Сорбированные таким образом нефть и нефтепродукты не переходят обратно в воду. Частицы гидролизного лигнина удерживаются на поверхности даже тонких нефтяных пленок толщиной менее 0,05 мм, не впитывая воду. Способ применим для пресной и морской воды при любой ее температуре.

П р и м е р 1. В лабораторном сосуде на поверхности воды разливают 100 мл нефти средней вязкости. Образуется слой толщиной 5 мм. На поверхность слоя равномерно наносят 30 г гидролизного лигнина влажностью 10% и размером частиц 0,6-1,0 мм. Для сравнения в двух сосудах на слои той же толщины наносят 30 и 55 г древесных опилок, имеющих такую же влажность и тот же размер частиц. После впитывания нефти в течение 2 мин в сосуде с нанесенным на слой нефти гидролизным лигнином образуется пласт, легко извлекаемый с поверхности воды. Погружения в воду частиц гидролизного лигнина не происходит. В сосудах с нанесенными на слой нефти древесными опилками происходит частичное погружение опилок в воду, в первом случае нефть загущается, но с трудом извлекается с поверхности, во втором случае образуется пласт, который может быть извлечен из воды.

Таким образом, при использовании гидролизного лигнина значительно повышается эффективность сбора нефти. Поглотительная способность по нефти гидролизного лигнина составляет 3,3 л/кг, а древесных опилок 1,8 л/кг, кроме того, древесные опилки частично тонут в воде.

П р и м е р 2. При условиях примера 1 на слой нефти толщиной 5 мм равномерно наносят гидролизный лигнин влажностью 5; 8; 12; 15; 20 и 50% Размер частиц тот же, что и в примере 1. При влажности 5; 8; 12 и 15% после впитывания нефти образуется пласт, легко извлекаемый с водной поверхности, погружения частиц гидролизного лигнина и пласта в воду не происходит. При влажности 20 и 50% происходит погружение гидролизного лигнина с сорбированными нефтепродуктами на дно сосуда. Оставшаяся на поверхности нефть сбору не подвергается.

Сушка гидролизного лигнина до влажности менее 8% нецелесообразна ввиду технологических трудностей, кроме того, при хранении лигнина влажность повысится до воздушно-сухой, т.е. 8% П р и м е р 3. При условиях примера 1 на слой нефти толщиной 5 мм при ее объеме 100 мл наносят 10; 15; 25; 35 и 40 г гидролизного лигнина. Влажность и размер частиц те же, что и в примере 1.

При расходе лигнина 10 г происходит частичное поглощение нефти, нефть загущается, однако с трудом извлекается с водной поверхности, постоянно растекаясь при механическом сборе. При расходах 15; 25 и 35 г нефть не растекается, образуется сплошной пласт, легко извлекаемый из воды, погружения его в воду не происходит. При расходе лигнина 40 г нефть полностью поглощается, но при механическом воздействии пласт легко разрушается, что затрудняет сбор, частично гидролизный лигнин, поглощая воду, тонет и увлекает за собой впитанную нефть.

П р и м е р 4. При условиях примера 1 на слои различных видов нефти и нефтепродуктов толщиной 5 мм при объемах 100 мл наносят гидролизный лигнин. Влажность и размер частиц те же, что и в примере 1. Оптимальный расход гидролизного лигнина в зависимости от плотности нефтепродуктов приведен в таблице.

П р и м е р 5. При условиях примера 1 на слои нефти толщиной 5 мм при объемах 100 мл наносят по 30 г различных фракций гидролизного лигнина размером частиц менее 0,6 мм; 0,6-1,0 мм; более 1,0 мм. После впитывания нефти во всех случаях образуется пласт, легко извлекаемый из воды. Из гидролизного лигнина необходимо удалять крупные частицы (непроваренные щепки, сучки).

П р и м е р 6. На слои нефти различной толщины наносят гидролизный лигнин и древесные опилки с показателями, указанными в примере 1. Расход 30% от объема нефти. При толщине пленки нефти 0,05 мм 80% древесных опилок тонет в воде; при толщине 0,1 мм 30% при толщине 1-5 мм 20% Частицы гидролизного лигнина даже при толщине пленки менее 0,05 мм не погружаются в воду.

Гидролизный лигнин является многотоннажным отходом гидролиза древесины, практически неиспользуемым. Значительные его количества вывозятся на свалку. Таким образом, стоимость производства работ по сбору нефти и нефтепродуктов с водной поверхности при аварийных разливах значительно уменьшается при увеличении качества сбора и возможности сорбента длительное время находиться вместе с сорбированными нефтепродуктами на поверхности воды.

Формула изобретения

СПОСОБ СБОРА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ С ВОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ АВАРИЙНЫХ РАЗЛИВАХ, включающий равномерное нанесение на нефтяное пятно сорбирующего средства отхода переработки древесины, впитывание нефти и нефтепродуктов с последующим извлечением полученного пласта с водной поверхности механическими средствами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сбора и удешевления способа, в качестве сорбирующего средства используют гидролизный лигнин с влажностью 8-15% при объемном расходе его 15-35% от объема разлитых нефти и нефтепродуктов.

РИСУНКИ

Рисунок 1