Способ очистки поверхности от нефти и нефтепродуктов
Владельцы патента RU 2333793:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянская государственная инженерно-технологическая академия" (RU)
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для удаления нефтяного загрязнения. Водную поверхность обрабатывают сорбентом на основе опилок, гидрофобизированных парафинами, выделенными из резервуарных или пробковых нефтешламов, имеющим сорбционную емкость по общей нефти от 3,5 до 7 г/г. Способ позволяет полностью удалить нефтяную пленку, причем отработанный сорбент можно использовать в качестве топлива. 3 табл.
Изобретение относится к области очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов с помощью сорбентов из отходов переработки (опилок) древесины.
Известен способ очистки водной поверхности от нефти и нефтепродуктов, основанный на контакте нефтяного загрязнения с углеродсодержащим сорбентом. Сорбент получают термическим обугливанием отходов деревопереработки при 400-550°С (RU 2160632 С1). Нефтеемкость сорбента составляет 4,6-4,9 г/г.
Недостатком этого способа является его высокая энергоемкость при относительно невысоких показателях нефтеемкости.
Наиболее близким к предложенному является способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, который включает контактирование воды в жидком состоянии с сорбентом, представляющим собой измельченные отходы переработки древесного сырья, содержащие твердые высокомолекулярные продукты переработки нефти. Этот сорбент обладает нефтеемкостью 1,8-3,3 г/г (RU 2164169 С1).
Недостатком этого способа является то, что в качестве сырья для сорбента используются: кора хвойных деревьев и дорогостоящий церезин (смесь предельных углеводородов С36-C55, который можно выделить из озокерита (горный воск), петролатума, парафиновых пробок, с последующей очисткой серной кислотой и отбеливающими глинами) (Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И.Л.Кнунянц. - М.: Сов. энциклопедия, 1983 - 792 с.), для выделения которых требуются высокотехнологическое оборудование и материалоемкая технология.
Кроме этого, данный сорбент характеризуется низкой нефтеемкостью, что с учетом материальных затрат на его изготовление приводит к повышению его стоимости.
Цель изобретения - упрощение, усовершенствование и интенсификации процесса очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов.
Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов включает контактирование воды в жидком состоянии с сорбентом, представляющим собой измельченные отходы переработки древесного сырья, содержащие твердые высокомолекулярные продукты переработки нефти, отличается тем, что используются сорбенты на основе опилок различных хвойных и/или лиственных пород древесины, обработанных парафинами, выделенными из резервуарных или пробковых нефтешламов, в количестве 1,0-5,0 мас.%, обладающие нефтеемкостью, по общей нефти, от 3,5 до 7,0 г/г.
Это достигается тем, что высушенные древесные опилки подвергают совместной температурной обработке (при температуре 100-150°С) с парафинами, выделенными из резервуарных или пробковых нефтешламов. При этом поверхность и микропоры древесных опилок гидрофобизируются. Это позволяет предотвратить смачивание опилок водой с последующим их подтоплением. С другой стороны, у гидрофобизированных таким образом опилок (сорбентов) увеличивается способность поглощать молекулы нефтяных углеводородов.
Способ позволяет упростить, усовершенствовать и интенсифицировать процесс производства сорбента, так как позволяет расширить сырьевую базу за счет использования опилок различных пород древесины, а также парафиновой части, выделяемой из резервуарных и пробковых нефтешламов. Интенсификация процесса достигается тем, что очистка поверхности воды от нефти осуществляется сорбентом, производство которого можно осуществить применением простой технологии из легкодоступного и недорогого сырья. При этом удается достигнуть показателей, по нефтеемкости в 1,5-2,0 раза превышающих показатели прототипа.
Пример 1. Высушенные сосновые опилки обрабатывают парафинами, выделенными из резервуарных нефтешламов, в количестве 5 мас.% от массы сорбента. На водную поверхность объемом 1000 мл наносят 22 г нефти до образования сплошной нефтяной пленки. На нефтяную пленку равномерно порциями наносят 4 г сорбента, выдерживают в течение 3-5 мин. Отработанный сорбент с поглощенной нефтью убирают механическим способом. На поверхности воды остаются следы нефтяной пленки.
Масса отработанного сорбента 24 г, что соответствует общей нефтеемкости 5 г/г. После отжима сорбента и выдавливания из него нефти масса отжатого сорбента 16,8 г. Это соответствует 3,2 г/г и 1,8 г/г нефтеемкости в расчете на связанную и свободную нефть соответственно.
Примеры 2-26 осуществляют аналогично примеру 1 при различных условиях на стадии подготовки сорбента (пример 2-14), от породы древесины (примеры 15-20) и от вида нефтепродукта (примеры 21-26). Результаты измерений приведены в таблицах №1-3.
| Табл.1 | ||||
| Зависимость нефтеемкости сорбента из предварительно высушенных сосновых опилок от массовой доли (%) парафина в сорбенте | ||||
| Примеры, № | Вид шлама, % | Общая нефть, г/г | Связанная нефть, г/г | Свободная нефть, г/г |
| Резервуарный | ||||
| 1 | 1 | 3,5 | 2,2 | 1,3 |
| 2 | 2 | 4,0 | 2,5 | 1,5 |
| 3 | 3 | 4,6 | 2,9 | 1,7 |
| 4 | 4 | 5,0 | 3,2 | 1,8 |
| 5 | 5 | 5,0 | 3,2 | 1,8 |
| 6 | 6 | 5,0 | 3,2 | 1,8 |
| 7 | 7 | 4,6 | 3,0 | 1,6 |
| 8 | 8 | 4,3 | 2,8 | 1,5 |
| 9 | 9 | 4,0 | 2,7 | 1,3 |
| 10 | 10 | 3,6 | 2,5 | 1,1 |
| Пробковый | ||||
| 11 | 0,5 | 4,2 | 2,2 | 2,0 |
| 12 | 1,0 | 5,0 | 3,0 | 2,0 |
| 13 | 2,0 | 4,7 | 2,8 | 1,9 |
| 14 | 3,0 | 4,0 | 2,3 | 1,7 |
| Табл.2 | ||||
| Зависимость нефтеемкости сорбента предварительно высушенных опилок с содержанием 5% резервуарного парафина от породы древесины | ||||
| Примеры, № | Порода древесины | Общая нефть, г/г | Связанная нефть, г/г | Свободная нефть, г/г |
| 15 | Сосна | 5,0 | 3,2 | 1,8 |
| 16 | Ель | 5,0 | 3,8 | 1,2 |
| 17 | Береза | 3,8 | 2,0 | 1,8 |
| 18 | Липа | 4,5 | 3,4 | 1,1 |
| 19 | Клен платановидный | 6,2 | 3,9 | 2,3 |
| 20 | Осина | 7,0 | 3,4 | 3,6 |
| Табл.3 | ||||
| Зависимость нефтеемкости сорбента предварительно высушенных сосновых опилок с содержанием 5% резервуарного парафина (вида нефтепродукта. | ||||
| Примеры, № | Нефтепродукт | Общая нефть, г/г | Связанная нефть, г/г | Свободная нефть, г/г |
| 21 | Бензол, толуол | 4,3 | 3,0 | 1,3 |
| 22 | Бензин | 4,5 | 2,8 | 1,7 |
| 23 | Дизельное топливо | 4,6 | 2,9 | 1,7 |
| 24 | Отработанное масло | 4,2 | 3,0 | 1,2 |
| 25 | Нефть | 5,0 | 3,2 | 1,8 |
| 26 | Мазут | 5,9 | 3,6 | 2,3 |
Все изложенное выше позволяет считать, что предлагаемый способ очистки водной поверхности от нефти, нефтепродуктов имеет неоспоримые преимущества перед известным и может найти промышленное применение.
Способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, включающий контактирование воды в жидком состоянии с сорбентом, представляющим собой измельченные отходы переработки древесного сырья, содержащие твердые высокомолекулярные продукты переработки нефти, отличающийся тем, что используют сорбенты на основе опилок различных хвойных и/или лиственных пород древесины, обработанных парафинами, выделенными из резервуарных или пробковых нефтешламов, в количестве 1,0-5,0 мас.%, обладающие нефтеемкостью по общей нефти от 3,5 до 7,0 г/г.
