Сорбент для очистки и обезвреживания от нефтезагрязнений


 


Владельцы патента RU 2557617:

Открытое акционерное общество "Газпром" (RU)

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки и обезвреживания нефтезагрязненных отходов. Предложен сорбент, содержащий негашеную известь в количестве 81,1-83,3%, диатомит в количестве 7,4-12,5% и гидрофобизатор. В качестве гидрофобизатора сорбент содержит насыщенные высокомолекулярные углеводороды в количестве 6,4-9,3%. Изобретение обеспечивает повышение емкости сорбента. 1 табл.

 

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки и обезвреживания различных поверхностей от нефти и нефтепродуктов.

Известен способ очистки различных поверхностей от разливов нефти и нефтепродуктов, сорбент для очистки поверхностей и способ его получения (см. патент RU 2107034, опубл. 20.03.98). Сорбент - гидрофобизированный алюмосиликатный материал, представляющий собой полые ксеносферы следующего состава, масс.%: SiO2 60-63; Al2O3 25-29; Fe2O3 2,2; Na2O+K2O 2-3; СаО 1,78; MgO 0,3, средняя плотность материала сорбента 0,550-0,750 г/см3. В качестве гидрофобизирующей составляющей используют различные отходы, содержащие предельные углеводороды при массовом соотношении алюмосиликатного материала и гидрофобизатора 1:(0,001-0,30) соответственно.

Недостатком данного сорбента является его низкая эффективность. Процесс сорбции нефти и нефтепродуктов осуществляется только его поверхностью.

Известен сорбент для очистки от нефтемаслозагрязнений, содержащий негашеную известь и животный технический жир в количестве 0,4-3,0 масс.% (см. патент RU №2160758, опубл. 20.12.2000).

Недостатком данного изобретения является низкое качество продуктов обезвреживания нефтемаслозагрязнений.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является сорбент для обезвреживания и утилизации токсичных нефтемаслозагрязнений, образуемых, например, при зачистке нефте- или газопроводов. Сорбент состоит из негашеной извести, активированного угля и поверхностно-активного вещества в составе костной муки при следующем соотношении компонентов, масс.%: костная мука - 0,4-3,0, активированный уголь до 10, негашеная известь - остальное (см. патент РФ №22281157, опубл. 14.12.2004).

При взаимодействии содержащихся в костной муке жирных кислот, жира, аминокислот с негашеной известью образуются триглицериды кальция и кальциевые соли аминокислот, которые активизируют поверхность частиц извести для последующего гидрофобного взаимодействия с углеводородами нефти.

Сорбент является дешевым и обеспечивает очистку различных поверхностей от нефтезагрязнений.

Недостатками данного изобретения является невысокая сорбционная емкость и степень очистки, а также повышенный удельный расход сорбента. Кроме того, модифицирование негашеной извести костной мукой недостаточно эффективно решает вопрос ее гидрофобизации.

Задачей изобретения является создание сорбента для очистки и обезвреживания от нефтезагрязнений, обеспечивающего повышение сорбционной емкости, эффективности очистки и обезвреживания от нефтезагрязнений.

Поставленная задача решается тем, что в сорбент для очистки и обезвреживания от нефтезагрязнений, содержащий негашеную известь и гидрофобизатор, дополнительно вводят диатомит, а в качестве гидрофобизатора используют насыщенные высокомолекулярные углеводороды (от C17H36 до C35H72) при следующем соотношении компонентов, масс.%: диатомит - 7,4-12,5 и насыщенные высокомолекулярные углеводороды - 6,4-9,3, известь негашеная - остальное.

В заявленном способе используют:

- известь негашеную по ГОСТ 9179-77;

- диатомит по ГОСТ Р 51641-2000 или ТУ 10-05031531-378-94;

- смесь насыщенных высокомолекулярных углеводородов от C17H36 до C35H72 (нефтепарафины) - отходы очистки ректификационных колонн газо- и нефтеперерабатывающих заводов.

При смешивании компонентов сорбента образуются капсулы смеси извести и диатомита, покрытые гидрофобизатором.

Негашеная известь в предлагаемом сорбенте является связывающим и адсорбирующим компонентом.

Диатомит увеличивает степень сорбции углеводородов за счет высокой пористости. Диатомит представляет собой окаменелые остатки диатомовых водорослей и состоит более 90% из кремнезема. Он характеризуется большим количеством крупных мезопор, r=0,03-0,1 мкм, и макропор, r=0,1-0,15 мкм. На их долю приходится до 80~90% суммарного сорбционного объема, составляющего V=1-2,4 см3/г.

Использование в качестве гирофобизатора высокомолекулярных насыщенных углеводородов позволяет обеспечить получение качественного сорбционного материала с высокими гидрофобными и физико-механическими характеристиками.

При взаимодействии предлагаемого сорбента, содержащего расчетные количества негашеной извести, диатомита и гидрофобизатора - смеси насыщенных высокомолекулярных углеводородов с нефтезагрязненными отходами протекает ряд реакций. Вначале протекает реакция гидратации извести с водой, содержащихся в нефтезагрязненных отходах, которая проходит с выделением тепла (1160 кДж на 1 кг оксида кальция). Затем образующийся высокодисперсный гидрооксид кальция адсорбирует на своей поверхности углеводороды. Одновременно присутствие в системе кремнезема при повышении температуры среды за счет тепла реакции гидратации извести приводит к образованию небольшого количества гидросиликата кальция, благодаря чему образующийся продукт обезвреживания нефтезагрязнений дополнительно литифицируется.

Продукт обезвреживания нефтезагрязненных отходов предлагаемым сорбентом представляет собой порошкообразное вещество, состоящее из мельчайших гранул. Каждая частица гранул представляет собой микрокапсулу, внутри которой находится прореагировавшее с компонентами сорбента, углеводороды, заполняющие весь внутренний объем гранулы, включая объем диатомитовых мезопор. Снаружи гранула покрыта прочной карбонатной водонепроницаемой, биологически нейтральной для природной среды оболочкой. Продукты обезвреживания нефтезагрязнений гидрофобны и могут быть использованы в дорожном строительстве, а также при прокладке трубопроводов для их изолирования от почвы.

При уменьшении содержания негашеной извести ниже 81,1 масс.% снижается качество получаемой продукции, а при увеличении более 83,3 масс.% снижается сорбционная емкость сорбента. При снижении содержания диатомита ниже 7,4 масс.% уменьшается сорбционная емкость сорбента, при увеличении более 12,5 масс.% ухудшается качество получаемой продукции. Содержание насыщенных высокомолекулярных углеводородов в пределах 6,4-9,3 масс.% обеспечивает высокие гидрофобные и сорбционные свойства сорбента и продуктов обезвреживания.

Сущность заявляемого изобретения описывается следующим примером.

Для приготовления сорбента в смеситель сначала подают негашеную известь в количестве от 81,1 до 83,3 масс.%, затем при перемешивании постепенно добавляют диатомит, доводя до массового содержания от 7,4 до 12,5 масс.%. После в систему вводят предварительно подогретый до 35°C гидрофобизатор - смесь насыщенных высокомолекулярных углеводородов (нефтепарафины) из расчета 6,4-9,3 масс.%. Смесь тщательно перемешивают до получения однородной массы. Приготовленный сорбент выгружают и расфасовывают в специальную тару.

Для определения оптимального расхода сорбента и его сорбционной емкости после приготовления сорбента в смеситель вводился грунт, содержащий 50 масс.% мазута, из расчета 1,0-2,0 кг на 1 кг сорбента. После в смеситель подают воду для гашения извести и массу перемешивают до полного ее гашения.

Для оценки степени обезвреживания образцы проб переработанного нефтезагрязненного отхода после 48-часовой выдержки обрабатывались водой с получением водной вытяжки, которая анализировалась на химическое потребление кислорода (ХПК) и содержание углеводородов. Максимальная сорбционная емкость определялась при содержании углеводородов в водной вытяжке продуктов обезвреживания менее 1,8 мг/л.

Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из таблицы, сорбционная емкость предлагаемого сорбента почти в 1,7 раза выше по сравнению с прототипом и доходит до 833 г на 1 кг сорбента. Содержание углеводородов в водной вытяжке по предлагаемому варианту существенно ниже, чем в водной вытяжке, полученной по прототипу, и не превышает предельно допустимой концентрации. Результаты исследований свидетельствуют об эффективности очистки и обезвреживания нефтезагрязнений с использованием предлагаемого сорбента.

Сорбент для очистки и обезвреживания от нефтезагрязнений, содержащий негашеную известь и гидрофобизатор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит диатомит, а в качестве гидрофобизатора используют насыщенные высокомолекулярные углеводороды (нефтепарафины) при следующем соотношении компонентов, масс.%:

Известь негашеная 81,1-83,3
Диатомит 7,4-12,5
Насыщенные высокомолекулярные углеводороды
(нефтепарафины) 6,4-9,3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитической химии. Предложен способ получения сепарационного материала, содержащего носитель на основе диоксида кремния и наночастицы золота.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен биогибридный композиционный материал для сорбции и деградации нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к получению композиционных сорбентов, предназначенных для использования в процессах очистки сточных и природных вод. Способ включает соосаждение при pH 8,9 гидроксидов магния и алюминия, взятых в мольном соотношении 4:1, формирование осадка, гранулирование методом высушивания.

Изобретение относится к области аналитической химии, химической технологии и экологии. Предложен способ группового извлечения меди, цинка и кадмия, включающий сорбционное концентрирование металлов на амберлите IRA-400, модифицированном 2,7-бисазопроизводным хромотроповой кислоты.

Изобретение относится к сорбенту, получаемому из композиционных материалов, для обработки и очистки жидких сред, зараженных токсичными и радиоактивными веществами.

Изобретение относится к области материаловедения и аналитической химии. Наногибридный функциональный сепарационный материал содержит ковалентно закрепленные на носителе наночастицы золота и ковалентно закрепленные серосодержащие органические лиганды на поверхности наночастиц золота.
Изобретение относится к способам получения сорбента. Производят смешивание осадочной породы - диатомита, органического компонента - влагонасыщенного отработанного активного ила и портландцемента.

Изобретение относится к способу получения тонкослойных хиральных пластин для планарной хроматографии стереоизомеров и их рацемических смесей, который включает нековалентное связывание гликопептидного антибиотика эремомицина с кремнезёмным адсорбентом с силикагелевым связующим методом импрегнирования в щелочном водном растворе при рН 8,0÷10,0 при комнатной температуре в одну стадию.
Изобретение относится к переработке нефтесодержащих отходов. В смесителе осуществляют приготовление сорбента, содержащего негашеную известь, технический жир, метилсиликонат натрия и хлорид магния.
Изобретение относится к сорбентам, предназначенным для очистки поверхностей от углеводородных загрязнений. Сорбент для очистки и обезвреживания отходов, загрязненных нефтепродуктами, содержит негашеную известь, технический жир и алюмометилсиликонат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: технический жир - 0,20-2,40; алюмометилсиликонат натрия - 0,05-0,13 и известь негашеная - остальное.

Изобретение относится к фотокаталитическим материалам с адсорбционными и антибактериальными свойствами. Материал содержит текстильную целлюлозосодержащую основу, фотокаталитический слой, представляющий собой комплекс из диоксида кремния, модифицированного алюминат-ионами, и диоксида титана анатазной модификации, и слой адсорбента из оксида алюминия бемитной структуры, который расположен между фотокаталитическим слоем и текстильной основой.

Изобретение относится к новым гранулярным кремниевым кислотам для применения в качестве носителя катализаторов, к их получению и применению. Предложена гранулярная кремниевая кислота с определяемым ртутной порометрией объемом пор (менее 4 мкм) более 0,90 мл/г, значением dQ3=10% более 400 мкм одновременно при значении dQ3=90% менее 3000 мкм и отношением значения d50 без ультразвукового воздействия к значению d50 после 3-минутного ультразвукового воздействия менее 4,00, причем измерения проводят на фракции частиц размером от 400 до 500 мкм.

Изобретение относится к переработке отходов борсодержащего минерального сырья и может быть использовано для производства высокоэффективных сорбентов. Способ включает обработку отходов борного производства (борогипса), содержащих дигидрат сульфата кальция и аморфный кремнезем.

Изобретение относится к способам получения сорбентов для очистки воды. Отходы производства риса в виде рисовой шелухи обрабатывают 1 н.
Изобретение относится к способам получения сорбента. Производят смешивание осадочной породы - диатомита, органического компонента - влагонасыщенного отработанного активного ила и портландцемента.

Изобретение относится к области получения силикатных материалов. Предложен способ получения обращенно-фазовых гидрофобизированных полисиликатных сорбентов, включающий взаимодействие в водной среде гидрофильного силикатного компонента с амфифильным силикатным компонентом.

Изобретение относится к сорбционной очистке сточных вод от катионов меди из проточных водных растворов и может быть использовано на заводах металлоизделий и предприятиях цветной металлургии, горнорудной, химической, машиностроительной и электронной промышленности, а также в коммунальном хозяйстве.

Изобретение относится к области природоохранных технологий и химии кремнийорганических соединений и может быть использовано для очистки загрязненных грунтовых вод, донных отложений и почв путем установки реакционных барьеров.

Изобретение относится к способам получения сорбционных материалов на основе силикагеля, пригодных для извлечения металлов в аналитических целях. Предложен способ получения силикагеля с иммобилизованной формазановой функциональной группой из 3-аминопропилсиликагеля, включающий ацилирование хлорангидридом нитробензойной кислоты в среде хлороформа в присутствии триэтиламина при температуре не более 50°C в течение 24 часов, далее восстановление дитионитом натрия в среде вода-этилцеллозольв при кипении в течение не менее 3 часов, затем диазотирование и введение во взаимодействие с соединением с гидразонной функциональной группой при температуре не более -5°C.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для концентрирования и определения микроколичеств металлов в питьевой воде с использованием твердых сорбентов, содержащих органический материал.

Изобретение относится к переработке отходов борсодержащего минерального сырья и может быть использовано для производства высокоэффективных сорбентов. Способ включает обработку отходов борного производства (борогипса), содержащих дигидрат сульфата кальция и аморфный кремнезем.
Наверх