Способ получения сорбента для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов


 


Владельцы патента RU 2463106:

Общество с ограниченной ответственностью "АРКОН Технология" (RU)

Изобретение относится к технологии производства сорбентов для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов. Сорбент получают путем гидрофобизации волокнистого целлюлозного материала раствором окисленного атактического полипропилена. Атактический полипропилен окисляют при температуре от 180°С до 240°С, растворяют в тетрахлорэтилене. Полученным раствором с содержанием от 0,4 до 0,5% окисленного атактического полипропилена пропитывают волокнистый целлюлозный материал, избыток раствора сливают и возвращают в рецикл. Пропитанный волокнистый целлюлозный материал сушат до постоянного веса, пропуская через него нагретый воздух. Пары тетрахлорэтилена конденсируют и возвращают в начало процесса. Изобретение повышает безопасность производства сорбента, обладающего высокой емкостью по отношению к нефти и нефтепродуктам и пригодного для многократной регенерации. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к технологии производства сорбентов для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов при их случайных или аварийных разливах, а также для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Известен способ получения сорбента нефтепродуктов (патент РФ №2071828, B01J 20/22, опубл. 20.01.1997 г.), включающий обработку носителя раствором активных органических веществ. В качестве носителя используют волокнистый натуральный или синтетический материал, а в качестве раствора органического вещества используют растворы алкилкарбоновых кислот, высших алифатических спиртов, их эфиров, полиолефинов или парафинов в среде органического низкокипящего растворителя, выбранного из класса углеводородов, галогенуглеводородов, эфиров, сульфоксидов. При этом обработку ведут при комнатной температуре в течение 10-60 мин при концентрации активного органического вещества в растворе от 0,1 до 1,0 мас.%, а после обработки сорбент высушивают до постоянного веса при комнатной температуре.

Этот способ не обеспечивает многократного использования сорбента при сборе нефтепродуктов, так как активное вещество, наносимое на носитель, легко смывается нефтью и нефтепродуктами.

Известен способ получения сорбента для очистки воды от нефтепродуктов и тяжелых металлов (патент РФ №2132226, МПК6 B01J 20/06, B01J 20/22, опубл. 29.06.1999 г.), включающий обработку волокнистого носителя четыреххлористым титаном с последующим гидролизом водой и сушкой. В качестве волокнистого носителя используют целлюлозосодержащий материал. Четыреххлористый титан используют в виде его 2-7%-ного раствора в углеводородах C5-C7. Процесс ведут до содержания диоксида титана в сорбенте от 5 до 15 мас.%.

В этом способе используют горючий растворитель. Процесс получения сорбента сложен, так как многостадиен. Полученный сорбент не обладает плавучестью и поэтому не пригоден для сбора нефти с водных поверхностей.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды (патент РФ №2061541, B01J 20/22, опубл. 10.08.1996 г.), заключающийся в гидрофобизации волокнистого целлюлозного материала раствором окисленного атактического полипропилена в алифатических углеводородах и последующей сушке до постоянного веса.

Наличие карбоксильных групп в окисленном атактическом полипропилене позволяет создавать прочную связь с целлюлозой за счет образования водородной связи между карбонильными группами целлюлозы и карбоксильными группами полимера, что обеспечивает высокую устойчивость полимера к вымыванию нефтепродуктами и высокую гидрофобность сорбента. Кроме того, окисленный атактический полипропилен образует с поверхностью целлюлозы соединения типа кластеров, что существенно увеличивает сорбционные свойства природных волокон. Указанные свойства позволяют обеспечить многократность использования сорбента.

В этом способе получения сорбента не определены условия получения окисленного атактического полипропилена, которые влияют на модифицирующие свойства окисленного атактического полипропилена и сорбционные свойства сорбента по отношению к нефти и нефтепродуктам. Кроме того, для растворения атактического полипропилена в качестве растворителя используют алифатические углеводороды C5-C7, которые относятся к пожаро- и взрывоопасным органическим растворителям.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение безопасности производства, разработка безотходной технологии получения гидрофобного волокнистого сорбента, обладающего высокой емкостью по отношению к нефти и нефтепродуктам, пригодного для многократной регенерации с сохранением высокой емкости к нефти и нефтепродуктам.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе получения сорбента для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов, также как в прототипе, проводят гидрофобизацию волокнистого целлюлозного материала раствором окисленного атактического полипропилена с последующей сушкой до постоянного веса.

Согласно изобретению атактический полипропилен окисляют при температуре от 180°С до 240°С в течение от 4 до 6 часов, растворяют его в тетрахлорэтилене, полученным от 0,4 до 0,5%-ным раствором окисленного атактического полипропилена пропитывают волокнистый целлюлозный материал, избыток раствора сливают и возвращают в рецикл. Пропитанный волокнистый целлюлозный материал сушат, пропуская через него нагретый воздух. Пары тетрахлорэтилена конденсируют и возвращают в начало процесса.

В качестве волокнистого целлюлозного материала может быть использован ватин, вата или отходы хлопчатобумажного производства.

В предложенном способе окисление атактического полипропилена ведут при температуре 180-240°С и в качестве растворителя окисленного атактического полипропилена используют негорючий тетрахлорэтилен, который после сушки сорбента полностью регенерируется.

Этот способ получения сорбента для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов позволяет получить сорбент, обладающий высокой сорбцией нефти и нефтепродуктов в присутствии воды, с достаточно высокой способностью удерживать поглощенные нефть и нефтепродукты. Такой сорбент обладает высокой плавучестью, способен к многократной механической регенерации (отжим до 20 раз) с сохранением высокой сорбционной способности. Может быть утилизирован известными способами в строительстве дорог, сжиганием в топках, биоразложением.

На основе сорбента могут быть изготовлены специальные нефтепоглощающие изделия - маты, салфетки, боновые заграждения. Основным технологическим элементом получения этих изделий является предлагаемый нами способ получения сорбента.

Этот набор сорбционно-защитных изделий обеспечивает природопользователям практическую возможность быстро и вовремя отреагировать как на стандартные, так и на возможные аварийные ситуации, возникающие в процессе добычи, транспортировки, переработки и использования нефти и нефтепродуктов.

В таблице 1 представлены данные о влиянии температуры и продолжительности окисления атактического полипропилена на емкость сорбента.

В таблице 2 приведены значения емкости сорбента в зависимости от количества циклов регенерации.

Пример.

10 г атактического полипропилена нагревают в реакторе до 240°С, и через расплав полимера при перемешивании пропускают воздух в течение 4-6 часов. Затем подачу воздуха прекращают, и реакционную массу охлаждают до 80°С и при перемешивании растворяют в 1900 г тетрахлорэтилена.

Раствор охлаждают до комнатной температуры, полученным раствором заливают 40 г ватина на основе хлопка, пропитывают ватин при комнатной температуре в течение 10-15 минут, после чего избыток раствора сливают и возвращают в рецикл, а через ватин пропускают горячий воздух, нагретый до 80-100°С, до полного удаления растворителя. Воздух с парами растворителя поступает в холодильник, где конденсируется тетрахлорэтилен, который используют повторно для приготовления раствора окисленного атактического полипропилена.

Полученный сорбент после охлаждения до комнатной температуры исследуют на сорбцию нефти. В емкость на 200 см3 наливают 80 см3 воды и 80 см3 нефти. На поверхность помещают 1 г сорбента и выдерживают в течение 1-3 мин, сорбент вынимают, дают стечь излишней нефти в течение 1 мин. Сорбент с нефтью взвешивают. По разности веса сорбента до и после сорбции нефти определяют вес сорбированной нефти.

После отжатия нефти сорбент повторно используют для сбора нефти.

Результаты влияния условий окисления атактического полипропилена и его содержания в растворе тетрахлорэтилена на сорбцию сорбентом нефти приведены в таблице 1.

Результаты влияния многократного использования сорбента (ватин пропитан 0,4%-ным раствором окисленного атактического полипропилена при 240°С в течение 4 час) для сбора нефти на его сорбционную способность показаны в таблице 2.

Предлагаемый способ получения сорбента реализован на стандартном оборудовании для химического производства. Для стадии окисления использован реактор из нержавеющей стали, оборудованный механической мешалкой и нагревом до 300°С. Получение раствора окисленного атактического полипропилена в тетрахлорэтилене осуществляют в этом же реакторе при механическом перемешивании после охлаждения продукта окисления. Пропитку и сушку волокнистого целлюлозного материала проводят в отдельных стальных емкостях. Для регенерации паров тетрахлорэтилена из горячего воздуха используют стандартные трубчатые холодильники, охлаждаемые холодной водопроводной водой.

Таблица 2
Способ получения сорбента для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов
Количество циклов регенерации отжатием нефти от сорбента на центрифуге, количество раз Емкость сорбента, г/г
1 27,5
2 26,7
3 26,9
4 26,4
5 26,5
6 26,8
7 26,3
8 26,2
9 25,7
10 25,8
11 24,9
12 24,6
13 24,2
14 23,6
15 23,4
16 23,4
17 23,2
18 22,8
19 22,6
20 22,5
21 21,8
22 21,4
23 20,8
24 20,3
25 19,9

Способ получения сорбента для очистки водной поверхности и почвы от нефти и нефтепродуктов путем гидрофобизации волокнистого целлюлозного материала раствором окисленного атактического полипропилена с последующей сушкой до постоянного веса, отличающийся тем, что атактический полипропилен окисляют при температуре от 180°С до 240°С в течение от 4 до 6 ч, растворяют его в тетрахлорэтилене, полученным 0,4-0,5%-ным раствором окисленного атактического полипропилена пропитывают волокнистый целлюлозный материал, избыток раствора сливают и возвращают в рецикл, пропитанный волокнистый целлюлозный материал сушат, пропуская через него нагретый воздух, пары тетрахлорэтилена конденсируют и возвращают в начало процесса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства сорбентов с использованием природного глауконита. .
Изобретение относится к способу получения гидрофобных адсорбентов из природных алюмосиликатов. .

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. .

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и касается производства сорбентов из растительного сырья. .

Изобретение относится к способам получения сорбентов органических соединений из резиносодержащих отходов. .
Изобретение относится к получению сорбентов, применяемых для очистки сточных вод и растворов в гидрометаллургии. .

Изобретение относится к области синтеза сорбентов, которые могут быть использованы в биологических средах и в аналитической химии. .

Изобретение относится к сорбционной очистке воздуха от оксидов азота, серы, сероводорода. .

Изобретение относится к области медицины и касается способа модифицирования углеродного гемосорбента, включающего обработку водным раствором оксикислоты с концентрацией 5-20% при соотношении гемосорбент : раствор оксикислоты 1:10-1:20 при температуре 25°С в течение 2-4 ч с последующим декантированием и выдержкой пропитанного гемосорбента в инертной среде в течение 0,25-6 ч при температуре 120-350°С, кипячением в дистиллированной воде в течение 1-2 ч, сушкой и последующей пропиткой 1М растворами N,N'-дициклогексилкарбодиимида и пентафторфенола в диметиламиде при перемешивании реакционной смеси в течение 0,5-3 ч с последующим добавлением приготовленного в буферном растворе с рН 7,3-7,5 сывороточного альбумина с концентрацией 0,5-2,0 мг/мл при перемешивании в течение 16-24 ч, отмывку 0,9% раствором хлорида натрия.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды с помощью органоминеральных сорбентов. .

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. .

Изобретение относится к области синтеза сорбентов, которые могут быть использованы в биологических средах и в аналитической химии. .
Изобретение относится к области получения модифицированных углеродных сорбентов. .

Изобретение относится к способам получения формованного сорбента. .
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может найти применение в коксохимической, химической, нефтяной, машиностроительной и обрабатывающих отраслях промышленности.
Изобретение относится к композитному материалу с повышенной силой сцепления, состоящему из по меньшей мере одного полимера и по меньшей мере одного соединения, выбираемого из диоксида кремния и активированного угля, при этом указанный композитный материал имеет: средний размер частиц по меньшей мере 100 мкм, пористый объем (Vd1), образованный порами диаметром от 3,6 до 1000 нм, по меньшей мере 0,2 см3/г, силу сцепления такую, что содержание в нем частиц размером меньше 100 мкм, полученное под давлением воздуха 2 бара, составляет меньше 1,5 объемных %, предпочтительно равно 0,0%.
Изобретение относится к способам получения волокнисто-пористых сорбентов и может быть использовано для сбора нефти и нефтепродуктов с различных поверхностей, в том числе воды и почвы.

Изобретение относится к способам ионообменной очистки водных растворов, содержащих соли металлов переменной валентности, и может быть использовано в различных отраслях промышленности при очистке технологической, сточной и питьевой воды.
Изобретение относится к способу получения гидрофобных адсорбентов из природных алюмосиликатов. .
Наверх