Средство для очистки поверхности воды от нефти

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕИ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцнапнстнчесннк

Республик (ti)947275 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) За" влено 01.12.80 (21) 3211649/23-26 . с присоединением заявки Jat (28) Приоритет (51)M. Кл.

Е 02 В 15/04

С 09 К 3/00

Гоеударстесиимй кенитвт

СССР

Опубликовано 30.07.82. Бюллетень М 28 ео делен иза4ретеиий и открытий (53) УДК 667.826 (088.8) Дата опубликования описания 30.07.82

Н. А. Мельник, Г. Н. Семанов, Б, Е. Чистяков, А К. Гольденфон, =--..

Ф. В. Линчевский, И. Г. Резников А. В, Куликова, Б. П, Макснмкитт, А. Г. Свинухов, Э. P. Ваас, К. А. Беэк, Э. Ю. Юрс н H. А . (."емъцснн (72) Авторы изобретения

1 !

Г

Л (71) Заявитель (54) СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ВОДЬ1

ОТ НЕФТИ

Изобретение относится к очистке поверх- . ности воды (главным образом морей н океанов) от нефтяных загрязнений с помощью химических препаратов.

Известен состав для удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности воды, содержащий

50,0 + 10,0 мас.% солей эфира фосфорной кислоты и оксиэтилированного жирного спирта и 50,0 + 90,0 мас.% азотсодержащего блоксополимера окиси этилена и окиси пропилена (1).

Однако указанный препарат имеет недостаточную стабильность получаемых эмульсий, что приводит к коалесценции капелек нефти и образованию повторной пленки, а также высокую токсичность для морских гидробионтов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности н достигаемому результату является средство для очистки поверхности воды от нефти, включающее маслорастворимые оксиэтилнрованные первичные высшие жирные спирты (С1 -C20). олеиновую кислоту и opraннческий растворнтель — и-бутнловый спирт, изопропиловый спирт, дизельное топливо (21.

Недостатком известного средства является недостаточная диспергирующая и стабилизирующая способность, относительно высокая токсичность для морских гндробнонтов, возможность расслоения при длительном (свыше 1 r) хранении и в ходе повторения операций замораживание — оттаивание.

IÎ

Цель изобретения — повышение диспергнрующего и стабилизирующего действия.

Поставленная цель достигается тем, что средство для очистки поверхности воды от нефI5 ти, включающее маслорастворимые оксиэтилпрованные первичные высшие жирные спирты (С о — Св ), олеиновую кислоту и органический растворитель, дополнительно содержит маслораст. воримые оксиэтилированные вторичные высшие жирные спирты. (С.10 — С20), а в качестве органического растворителя используют жидкие парафины при следующем соотношении компо-нентов, мас.%:

947275!

Оксиэтилированные вторичные .высшие жирные спирты !

О Ы

40,0-54,0

Оксиэтилированные первичные высшие жирные спирты 5 (С„ С ) 5,0--12,0

Олеиновая кислота 14,0 — 18,0

Жидкие парафины Остальное

Маслорастворимые оксиэтилированные первичные спирты общей формулы СН9„1 .

0(С Н, 0) Н, где n = 10 — 20; m = 2-4, обеспечивают хорошее диспергирование пленки нефти в массе воды. Однако, относительно более высокая температура застывания продуктов оксиэтилирования приводит к частичному разделению этих продуктов, при длительном хранении, понижению совместимости с нефтепродуктами и, что наиболее важно, не обеспечивается сохранение высокой стабилизирующей способности эмульсии во времени. Кроме того, наличие прямой алкильной цепи в составе оскиэтилированного продукта требует повышения его расхода для создания устойчивой эмульсии.

Оксиэтилированные вторичные высшие жирные спирты общей формулы

СН 1 „НСО (CH СН О)„„Н, где g „, — 9- 19; р 1р

;и = 2--4 обладают высоким эмульгирующим и стабилизирующим действием за счет способности создавать устойчивость структурно-механический барьер на границе раздела фаз, хорошей совместимостью с компонентами, что обеспечивает однофазность средства при хранении свыше

1 r и в процессе замораживани-оттаивание, что очень важно в эксплуатации, так как хранение средства предусматривается в портах на открытых площадках. Наличие излома в углеводородной цепи гидрофобной части оксиэтилированных вторичных высших жирных спиртов при прочих равных условиях позволяет сократить их расход при постройке адсорбционного слоя на внешней поверхности микрокаили нефтяного загрязнения, находящейся в воде.

Оксиэтилированные вторичные жирные спирты обладают незначительным токсичным действием на морские гидробионты по сравнению с оксиэтилированными первичными спиртами.

Токсичность средства для окружающей среды является определяющим фактором при применении химических препаратов при борьбе с разливами нефти.

Введение в состав средства маслорастворимых оксиэтилированных вторичных и первич ных высших жирных спиртов в определенном

55 соотношении обеспечивает существенное повышение агрегативной устойчивости получаемых эмульсий во времени за счет синергизма их действия, что достигается ири использовании каждого компонента в отдельности. При этом улучшается товарная. форма препарата, его стабильность к многократному замораживанию и оттаиванию, а также снижается расход средства для достижения одной и той же величины дисперсии.

Наличие в рецептуре олеиновой кислоты при определенной концентрации обеспечивает хорошую стабилизацию за счет достройки адсорбционного слоя вторичных и первичных оксиэтилированных высших жирных спиртов на поверхности раздела фаз.

Жидкие парафины вводятся в рецептуру для снижения вязкости средства, что обеспечивает удобство нанесения (распыления) диспергента на поверхность нефтяного загрязнения.

Крол: того; жидкие парафины обладают большим средством к нефти, в результате чего улучшается .проникновение средства в массу нефтепродуктов и, в конечном счете, облегчается диспергирование последних в объеме воды.

Технология приготовления предлагаемого средства для очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений заключается в смешении исходных компонентво при 303 — 3!3 К (3040 С) по периодической или непрерывной схеме. Газовые выбросы и сточные воды ири этом не образуются.

Оценку диспергируюшей способности проводят на лабораторной установке по следующей методике. В металлический стакан наливают

1 л искусственно приготовленной морской воды. На поверхность воды кладут полиэтилено вое кольцо, в центр которого вносят 5 мл нефтепродукта (мазут флотский Ф-5) и 1 мл средства. Смесь выдерживают 1 мин, а затем перемешивают пропеллерной мешалкой в течение 1 мин (n = 1800 об/мин).

После окончания перемешивания эмульсию переливают, в емкость для отстоя, откуда через

5 — 30 мин, 1; 3; 5 ч отбирают пробы в количестве 50 мл. Эмульсию анализируют на содержание нефтепродуктов в массе морской воды фотокалориметрированием хлороформной вытяжки. Концентрацию нефтепродукта в эмульсии определяют по градуированной кривой.

Количественный показатель эмульгирующей способности определяют по следующей формуле:

0 = — - 100%

С где 0 — диспергирующая способность (дисперсияя), мас.%; а — количество заэмульгированного продукта, определенное по градуировочной кривой, мг/л;

С вЂ” количество нефтепродукта, введенное в систему, мг/л.

947275

Пример l. Смешением при 303313 К (эа 40 С) получают известное средство при следую1цем соотношении компонентов, вес.%:

Оксиэтилированные первичные

5 высшие жирные спирты (С„0 C<0)

Олеиновая кислота 15

Дизельное топливо 25

По истечении 13 мес хранения средства начинается образование мути, а через 3 r— видимое глазом расслоение продукта. Средство выдерживает 3 цикла замораживание — оттаивание без видимого изменения. Количественное определение диспергируюшей способности известного средства проводят в условиях и по методике, описанной выше.

Получены следующие данные по диспергирующей способности известного средства:

Время отбора проб, Дисперсия, 20 мин (ч) .. мас.%

5 56,2

30 43,7

60 (1) 36,9

180 (3) 24,3

300 (5) 17,9

Пример 2, Смешением при 303313 К (30-40 С) получают предлагаемое средство при следующем соотнои1ении компонентов, sec.%:

Оксиэтилированные вторичные высшие . жирные спирты (С10 С l20)

40,0

Оксиэтилированные пер35 вичные высшие жирные

cI1NP™ (C 0 C1q10)

5,0

Олеиновая кислота 14,0

Жидкие парафины (С, --С . ) 41,0

Через 2 г в средстве отсутствуют какиелибо изменения. Средство выдерживает

10 циклов замораживание — оттаивание. Количественное определение диспергирующей способности предлагаемого средства проведено в условиях и по методике, описанной выше.

Получены следующие данные по диспергирующей способности предлагаемого средства:

Бремя отбора проб, Дисперсия, мин (ч) мас.%

5 70,8

30 47;5

60 (1) 39,5

180 (3) 26,0

300 (5) 20,0

Пример 3. Смешением при 30355

313 К (30--40оС) получают предлагаемое средство при следующем соотношении компонентов, вес.%:

8,5

16,0

Пример 4. Смешением при 303—

313 К (30--40 С) получают предлагаемое средство при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Оксиэтилированные вторичные высшие жирные спирты (С 1 -СЩ) 54,0

Оксиэтилированные первичные высшие жирные спирты . (CC400- „)

Олеиновая кислота

Жидкие парафины (C «- С,20) 16,0

12,0

18,0

Через 2 г в средстве отсутствуют какиелибо изменения. Средство выдерживает 10 циклов замораживание — оттаивание. Количественное определение диспергирующей способности предлагаемого средства проводят в условиях и по методике, описанной выше.

Получены следующие данные по диспергирующей способности предлагаемого средства:

Время отбора проб, Дисперсия, мин (ч) мас.%

5 70,5

30 42,5

60 (1) 37,9

180 (3) 30,5

300 (5) 21,5

Пример 5. Смешением при 303—

313 К (30 — 40ос) готовят предлагаемое. средство при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Оксиэтилированные вторичные высшие жирные спирты (С„,-С 0) 47,0

Оксиэтилированные первичные высшие жирные спирты (С 0 — С о)

Олеиновая кислота

Жидкие парафины (с С15 ) 28,5

Через 2 г в средстве отсутствуют какиелибо изменения. Средство выдерживает

10 циклов замораживание — оттаивание. Количественное определение диспергирующей способности предлагаемого средства проводят в условиях и по методике, описанной выше.

Получены следующие данные по диспергирующей способности предлагаемого средства:

Время отбора проб, Дисперсия, мнн (ч) мас.%

5 72,5

30 44,5

60 (1) 38,0

180 (3) 30,0

300. (5) 21,8

Оксиэтилированные вторичные высшие жирные спирты (Ci0 — С20) 55,5

Олеиновая кислота 16,0

Жидкие парафины

5 (C „ -С „,) 28,5

Через 2 r в средстве отсутствуют какие либо изменения. Средство выдерживают 12 циклов замораживание — оттаивание. Количественное определение диспергирующей способности предлагаемого средства проводят в условиях и по методике, описанной выше.

Получены следующие данные по диспергирующей способности предлагаемого состава:

Время отбора проб, Дисперсия, 1I3 мин (ч) мас.%

5 59

30 36,0

60 (1) 32,5

180 (3) 26,7

300 (5) 19,5

Пример 6. Смешением при 303—

313 К (30 — 40 С) готовят предлагаемое средство при следующем соотношении, компонентов, вес.%:

Оксиэтилированные первичные высшие жирные спир(С 4 Π— Cgg )

55,5

Олеиновая кислота 16,0

Жидкие парафины (С вЂ” С - ) 28,5

По истечении 13 мес хранения средства начинается образование мути, а через 2 r происходит видимое глазом расслоение продукта.

Продукт выдерживает 3 цикла замораживание. — оттаивание. Количественное определение диспергирующей способности предлагаемого средства проводят в условиях и по методике, описанной выше.

Получены следующие данные по диспергирующей способности предлагаемого средства;

Время отбора проб, Дисперсия, мин (ч) мас.%

5 58,6

30 295

60 (1) 29,0

180 (3) 26,7

300 (5) 17,0

В таблице приведены данные примеров.

Приведенные данные в таблице подтверждают, что предлагаемое средство обладает более высокой диспергирующей и стабилизирующей способностью по сравнению с известным.

Высокое эмульгирующее и стабилизирующее действие предлагаемого средства достигается за счет использования в рецептуре маслорастворимых оксиэтилированных вторичных и первичных высших жирных спиртов фракции

ф— С о в сочетании с олеиновой кислотой и орагническим растворителем.

К преимуществам предлагаемого средства следует также отнести применение в его составе биологически мягких поверхностно-активных веществ и в качестве растворителя жидких нормальных парафинов. Применяемый растворитель обладает малой .токсичностью по срав30 нению с растворителями — изопропиловым спиртом, и-бутанолом и дизельным топливом, используемом в известном средстве.

Предлагаемое средство обладает сравнительно низким токсичным действием на теплокровные организмы и сравнительно низким токсикологическим действием на морские гидробионты, 947275

О оо в и О о -" о

tV С 3 С 2 о о ч c„< „ о о о о а 4 м м с с г о о г о ф 00 t Я Ch м м сч ч а О„ 3, ф Ч О Д чь м О 0 сч О e" ee ф (а в

00 ь" о

Ф

I о

1

Я е э

I 1

CV м ф

8 ж

Составитель А. Скороход

Техред Е.Харнтончнк Корректор М.Шароши

Редактор С. Крупенина Заказ 5560/43

Тираж 709 Подтююе

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ll 947275

Формула изобретения

1. Средство для очистки поверхности воды от нефти, включающее маслорастворимые оксиэтилированные первичные высшие жирные спирты (С. -С >), олеиновую кислоту и органический растворитель, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения диспергирующего и стабилизирующего действия, оно дополнительно содержит маслорастворимые 10 оксиэтилированные вторичные высшие жирные спирты (С о — С|р), а в качестве органического растворителя используют жидкие парафины прн следующем соотношении компонентов, мас.%: 1S !

Оксиэтилиро ванные вторичные высшие жирные спирты (С,» -С ) 40,0--54,0

Окснэтилированйые первичные высшие жирные спирты (С10-СЕЮ)

5,0- 12,0

Олеиновая кислота 14,0 -18,0

Жидкие парафины Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Я 596547, кл. С 02 В 9/02, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР У 763433, кл. С 02 В 9/02, 1977.