DE2706654A1

DE2706654A1 - Zusammensetzungen und verfahren zum entfernen von oelschichten

Info

Publication number: DE2706654A1
Application number: DE19772706654
Authority: DE
Inventors: Herman H Feller
Original assignee: F S C IND Inc
Current assignee: F S C IND Inc
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1977-02-17
Publication date: 1977-08-25
Also published as: ES456152A1; ZA771030B; SE7701960L; NO770591L; NL7701806A; AU2258077A; JPS52119610A; IT1085323B; FR2341646A1; GR62435B; IL51510A0

Description

270665A

Dr. Joachim Rasper

Patentanwalt Wiesbaden

HU· 22 Th. MM«

FSC INDUSTRISE, INC. Newport, Delaware, V.St.A.

Zusammensetzungen und Verfahren zum Entfernen von Ql-

schichten

Die Erfindung bezieht sich auf neuartige Zusammensetzungen und Methoden zum Entfetten von ölverschmutzten Untergründen; sie bezieht sich insbesondere auf Zusammensetzungen und Verfahren zum Entfernen von ölschlämmen, wachsartigen Rohölen, Bunker C.Nr_e6-Heizölen und den meisten Leichtölen von den damit bedeckten Oberflächen. Die Erfindung ist von besonderer Bedeutung für die einfache und wirksame Entfernung der Schlämme, die sich im allgemeinen am Boden von Tanks sowie auf Öltankern, Tankwagen und Lastwagen absetzen.

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Bisher war die Entfernung der vorstehend genannten Erdölprodukte eine mühselige und zeitraubende Arbeit. Außerdem erwiesen sich die meisten der bisher für diese Zwecke eingesetzten Zusammensetzungen als gefährlich und machten lange Wartezeiten erforderlich, bevor die Tanks zur Durchführung von Inspektionen und Reparaturen betreten werden konnten. Es bestand daher ein echter Bedarf an einer Zusammensetzung, welche solche Entfettungsoperationen billiger machen und ein sofortiges Betreten der Tanks für Inspektionen und Reparaturen gestatten würde.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher eine neue, wirksame und relativ billige Zusammensetzung zum Entfetten von Untergründen, die im Vergleich zu den herkömmlichen Mitteln ungefährlich ist, die es gestattet, auf die bisher erforderliche, mühevolle und gefährliche Handarbeit beim Reinigen von Tanks zu verzichten, mit der ölschichten auf Lecks und anderen Oberflächen entfernt werden können, die einen raschen Wechsel von Schwerölen zu Leichtölen und/oder Erdöldestillaten einschließlich Speiseölen gestattet, und die darüber hinaus eine mühelose und rasche Entfernung von Rost und Rostinhibitoren von Untergründen, insbesondere Tankoberflächen ermöglicht.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht mit einer Zusammensetzung, welche besteht aus:
A. mindestens 75 Gew.-$ mindestens eines aromatischen Öls mit einem Siedepunkt von mindestens 204° C und einem Flammpunkt von mindestens 82° C;

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Β. etwa 10 bis 12 Gew.-^ mindestens einer oder eines Gemisches der beiden nachstehenden Verbindungen:

(1) R-COO(CH₂CH₂O)_n-H, in welcher Formel R für einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit etwa 12 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und η einen Wert von etwa 5 bis 10 hat, und

(2) ein Fettsäuremonoester von Sorbit, dessen Fettsäurerest etwa 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist, sowie

C. 1 bis 15 Gew.-^ mindestens eines zusätzlichen, schwach schäumenden, nichtionischen oberflächenaktiven Mittels.

Die Erfindung betrifft zugleich ein Verfahren zur Entfernung von Rohölablagerungen, wachsartigen ölschichten, Ölschlämmen und ähnlichen Ablagerungen von Untergründen aller Art. Dieses Verfahren besteht darin, daß man zunächst die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf die von diesen ölschichten bedeckte Oberfläche in einer solchen Menge sprüht, daß diese Ablagerungen von dieser Zusammensetzung durchdrungen und gelöst werden. Man läßt die Zusammensetzung genügend lange auf die Ablagerungen einwirken. Danach werden die Ablagerungen mit Wasser behandelt, vorzugsweise unter Druck und vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 60 C und in einer ausreichenden Menge, um die Ablagerungen vom Untergrund entfernen zu können.

Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendbaren, aromatischen öle haben einen Flammpunkt von mindestens 82 C

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und vorzugsweise von mindestens 104° C· Zwar ist es möglich, in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die aromatischen öle durch aromatische Lösungsmittel zu ersetzen, jedoch ist dies in Anbetracht der niedrigeren Flammpunkte der Lösungsmittel nicht empfehlenswert. Aromatische Lösungsmittel mit Flammpunkten innerhalb des oben angegebenen Bereichs können aber anstelle der aromatischen Öle verwendet werden, wobei sie allerdings vorzugsweise in Kombination mit aromatischen Ölen eingesetzt werden sollten, und wobei der Flammpunkt des Gemisches aus aromatischen Ölen und Lösungsmitteln mindestens 82° C betragen soll.

Zu den geeigneten aromatischen ölen gehören naphthenische Öle, wie Circosol 304 (Sun Oil Company), HiSoI 4-2, 4-3 oder 4-5 (Ashland Oil Inc.).

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten auch etwa 10 bis 12 Gew.-?£ und vorzugsweise 10,36 bis 12 Gew.-# entweder

(1) einer Verbindung der Formel R-COO(CH₂CH₂O)_n-H, in welcher R für einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoff rest mit im allgemeinen etwa 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 18 Kohlenstoffatomen steht und η einen Wert von etwa 5 bis 10 hat, oder

(2) eines Fettsäuremonoesters von Sorbit, dessen Fettsäurerest etwa 12 bis 22 Kohlenstoffatome aufweist, oder

(3) eines Gemisches der Verbindungen (1) und (2).

In der vorstehend genannten Verbindung (1) ist R vorzugsweise der Stearin-, Olein- oder Falmitin-Rest und hat

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η einen Wert von etwa 5,5. Der bevorzugte Fettsäure-Sorbitmonoester ist Sorbitmonooleat.

Das nichtionische oberflächenaktive Mittel, das zusätzlich in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten sein soll, ist vorzugsweise ein schwachschäumendes Mittel und enthält herkömmliche nichtionische oberflächenaktive Verbindungen.

Nichtionische oberflächenaktive Mittel sind im allgemeinen Verbindungen, die entstanden sind durch Kondensation von (hydrophilen) Alkylenoxidgruppen mit einer (hydrophoben) organischen Verbindung, die eine aliphatische oder alkylaromatische Verbindung sein kann. Die Länge des hydrophilen PoIyoxyalkylen-Restes, der mit irgend einer hydrophoben Gruppe kondensiert wird, kann so gewählt werden, daß eine wasserlösliche Verbindung entsteht, in welcher hydrophobe und hydrophile Elemente in einem gewünschten, ausgeglichenen Verhältnis enthalten sind.

Eine bekannte Gruppe von nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln ist z.B. unter der Bezeichnung "Pluronic" auf dem Markt erhältlich. Diese Verbindungen werden gewonnen durch Kondensation von Äthylenoxid mit einem hydrophoben Grundstoff, der wiederum durch Kondensation

von Propylenoxid mit Propylenglycol hergestellt worden ist. Der hydrophobe Teil des Moleküls, der natürlich wasserunlöslich ist, hat ein Molekulargewicht von etwa 1500 bis 1800. Die Einführung von Polyoxyäthylen-Iiesten erhöht die

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Wasserlöslichkeit des Moleküls insgesamt, und der flüssige Charakter des Produkts bleibt solange erhalten, bis der Polyoxyäthylengehalt etwa 50 ^cß> des Gesamtgewichts des Kondensationsprodukts ausmacht.

Andere geeignete, nichtionische oberflächenaktive Mittel sind:

a) Die Polyäthylenoxidkondensate von Alkylphenolen, wie z.B, die 'Kondensationsprodukte von solchen Alkylphenolen, die eine entweder geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit etwa 5 bis 12, vorzugsweise 8 bis 9 Kohlenstoffatomen aufweisen, mit Äthylenoxid, das in diesen Produkten in einer Menge von 5 bis 25, vorzugsweise 5 bis 12 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkylphenol enthalten ist. Der Alkyl-Substituent in solchen Verbindungen kann z.B. polymerisiertes Propylen, Diisobutylen, Octen oder Honen sein. Bevorzugte Verbindungen dieses Typs, die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden können, sind Octylphenoxypoly(äthylenoxy)äthanol und Monylphenoxypoly· (äthylenoxy)äthanol, die jeweils etwa 9 bis 10 Mol Äthylenoxid pro Mol Octyl- oder Nonylphenol enthalten;

b) Verbindungen, die entstanden sind duroh Kondensation von Äthylenoxid mit dem Umsetzungsprodukt aus Propylenoxid und Äthylendiamin. Hierzu gehören z.B. Verbindungen, die etwa 40 bis 80 # Gew.-# Polyoxyäthylen enthalten und ein Molekulargewicht von etwa 5000 bis etwa 11000 haben, und die durch Umsetzung von Äthylenoxidgruppen mit einem hydrophoben Grundstoff entstanden sind, der das Reaktions-

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produkt aus Äthylendiamin und überschüssigem Propylenoxid ist und ein Molekulargewicht von etwa 2500 bis 3000 hat;

c) das Kondensationsprodukt von entweder geradkettigen oder verzweigtkettigen aliphatischen Alkoholen mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen mit Äthylenoxid, wie z.B. ein Kokosnußalkohol/Äthylenoxid-Kondensat mit 5 bis 30 Molen Äthylenoxid pro Mol Kokosnußalkohol, in welchem der Kokosnußalkoholrest 10 bis H Kohlenstoffatome aufweist. Eine bevorzugte Verbindung dieser Art enthält etwa 5 bis 12 Mole Äthylenoxid pro Mol Alkohol. Die besten Ergebnisse, insbesondere was das Schaumverhalten betrifft, werden erzielt, wenn dieses Kondensationsprodukt etwa 8 bis 9 Mol Äthylenoxid pro Mol Alkohol enthält.

Andere Bestandteile, die in die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wahlweise eingearbeitet werden können, sind: Etwa 0,097 bis etwa 0,591 Gew.-^ Phosphorsäure (85?o-ige wässrige Lösung), etwa 0,013 bis 0,039 Gew.-?S Oxalsäure, sowie etwa 0,095 bis 0,585 Gew.-^ Wasser. Außerdem können bis zu 1 Gew.-$ und vorzugsweise 0,59 Gew.-^ Kiefernöl den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zugesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen finden insbesondere bei Entfettungsverfahren Verwendung. So können die Zusammensetzungen zur Entfernung von ölschlämmen, wachsigen Rohölen, Bunker C.Nr.6-Heizölen und den meisten Leichtölen von den damit bedeckten Unterlagen wirksam verwendet werden. Die Zusammensetzungsmenge, die im allgemeinen auf eine Oberfläche

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aufgebracht wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z.B. der Natur der öligen Ablagerung und ihrem Alter, der Größe des Tanks, der Temperatur der Zusammensetzung und insbesondere der Temperatur des Wassers in der Zusammensetzung. Im allgemeinen werden etwa 208 Liter Zusammensetzung angewandt, um einen Tank von 6000 bis 9000 nr Passungevermögen zu reinigen (55 gallons /40000 - 60000 barrels). Sie Zusammensetzung kann mittels einer Standard-Drucksprühdüse, wie z.B. einer DelavanSwlrl Air oder Devilbuss A GA-1 oder 2 unter einem Druck von 2,8 bie 7 kg/om auf die Oberfläche aufgesprüht werden.

Wenn die Zusammensetzung auf die Ablagerungen aufgebracht worden ist, läßt man sie in diese eindringen und diese auflösen. Dies geschieht im allgemeinen innerhalb einer Zeit von etwa 1 bis 8 Stunden, was wiederum von den oben genannten Faktoren abhängt. In manchen Fällen kann duroh Anwendung von Bewegung und Sprühdruck die Reinigungswirkung der erfindungs· gemäßen Zusammensetzung verbessert werden· Nachdem man die Zusammensetzung hat in die Ablagerungen eindringen und diese auflösen lassen, werden diese mit Wasser behandelt. Das Wasser sollte eine Temperatur von z.B. mindestens 20° C haben, jedoch ist es höohat zweokmäßig, Waeeer mit einer Temperatur von mindestens 60° 0 zu verwenden, wobei die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn das Wasser mindestens 82° C heiß ist. Das Wasser kann in belle» biger Weise aufgetragen werden\ die besten Ergebnisse wer den jedoch erzielt, wenn es mit einer Geschwindigkeit roh

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3,8 bia 15 Litern in der Minute und unter Druck aufgebracht wird. Zweckmäßigerweise wird es mittels einer "Butterworth"-Heißwasserdrucksprühvorrichtung aufgebracht, die normalerweise auf öltankern vorhanden ist. Als Ergebnis dieser Behandlung bildet sich im allgemeinen eine Öl/Wasser-Emulsion, aus welcher die ölrückstände nach bekannten Techniken abgetrennt werden können. Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer bevorzugten Zusammensetzung näher erläutert:

^{B e 1 s} P ^{1 e} ¹ Gew.-?

Igepäl CA-630 (Octylphenoxypolyäthylenoxyäthanol mit etwa 9-10 Mol Äthylenoxid pro Mol Octylphenol) 10,10

Emulphor VN 430 (R-COO(CH₀CHoO) -H mit R = Olein

und η = 5,57 2,53

Phosphorsäure (85 $>) 0,097

Oxalsäure 0,013

Wasser 0,095

AHCO 944 oder Span 80 (Sorbitmonooleat) 7,83

Circoeol 304 (naphthenisches öl mit einer Viskosität von 40 SUS bei 37,8 C, einer spezifischen Dichte von 0,8961 bei 15,6" C und einem Flammpunkt von 104° C) 39198

HiSoI 4,2 (öl mit einer spezifischen Dichte von etwa 0,976 Dei 15,6° C, einer Viskosität zwisohen 30 und 50 SUS bei 37,8° 0 und einem Flammpunkt von ttwa 96° 0) 38,97.

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Claims

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Patentansprüche

Zusammensetzung mit entfettender und ölablagerungen auflösender Wirkung, bestehend aus

A. mindestens 75 Gew.-^ό mindestens eines aromatischen Öls mit einem Siedepunkt von mindestens 204 C und einem Flammpunkt von mindestens 82° C;

B. etwa 10 bis 12 Gew.-^ mindestens einer oder eines Gemisches der beiden nachstehenden Verbindungen:

(1) R-COO(CH₂CH₂O)_n-H, in welcher Formel R für einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit etwa 12 bis 22 Kohlenstoffatomen steht und η einen Wert von etwa 5 bis 10 hat, und

(2) ein Fettsäuremonoester von Sorbit, dessen Fettsäurerest etwa 12 bis 22 Kohlen3toffatome aufweist, sowie

C. 1 bis 15 Gew.-56 mindestens eines zusätzlichen, schwach schäumenden, nichtionischen oberflächenaktiven Mittels.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nichtionische oberflächenaktive Zusammensetzung

(1) eine Verbindung der Formel

R-/ VoCH₂CH₂O-(CH₂CH₂O)₁-CH₂CH₂OH in welcher r einen Wert von 5 bis 12 hat und R eine Alkylgruppe mit etwa 5 bis 12 Kohlenstof!"atomen ist, und/oder

(2) eine Verbindung der Formel
R^OCH₂Ch₂O-(CH₂CH₂O)₁₁-CH₂CH₂OH enthält, in welcher r einen Wert von 5 bis 12 hat und R¹ eine Alkylgruppe

mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen ist. 70983^/0901

ORIGINAL INSPECTED
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 10,36 bis 12 Gew.-^ einer Verbindung der Formel R-COO(CH₂CH₂O)_n-H enthält, in welcher R der Olein-Rest ist und η den Wert 5,5 hat.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bestehend aus:

A. einem Gemisch von aromatischen Ölen aus 39,98 Gew.-^ eines naphthenischen Öls mit einer Viskosität von 40 SUS bei 37,8° C, einer spezifischen Dichte von 0,8961 bei 15,6° C und einem Flammpunkt von 104° C und 38,97 Gew.-jS eines Öls mit einer spezifischen Dichte von etwa 0,976 bei 15,6° C, einer Viskosität zwischen 30 und 50 SUS bei 37,8° C und einem Flammpunkt von etwa 96° C;

B. 2,53 Gew.-% einer Verbindung gemäß Anspruch 3» sowie

C. etwa 10,10 Gew.-^ einer Verbindung der Formel

R-/ ^-OCH₂Ch₂O-(CH₂CH₂O)₁₁-CH₂CH₂OH

in welcher r einen Wert zwischen 8 und 9 hat und R Octyl oder Nonyl ist.
5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich enthält:

Phosphorsäure (85 ?6-ig) 0,097 - 0,591 Gew.# Oxalsäure 0,013 - 0,039 " "

Wasser 0,095 - 0,585 " "

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6. Zusammensetzung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 7,83 - 9,47 Gew.-$ Sorbitmonooleat enthält.
7« Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich etwa 0,59 Gew.-$ Kiefernöl enthält.
8. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1, 3, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 2,53 bis 12 Gew.-fo der Verbindung der Formel R-COO(CH₂CH₂O)_n-H enthält.
9. Verfahren zur Entfernung von Ablagerungen aus Altölen und wachsartigen Rohölen und aus Ölschlämmen, dadurch gekennzeichnet, daß man:

1) eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis auf die von diesen Ablagerungen bedeckten Oberflächen in einer ausreichenden Menge sprüht, um diese Ablagerungen zu durchdringen und zu lösen,

2) diese Ablagerungen von dieser Zusammensetzung für genügend lange Zeit durchdringen und auflösen läßt, und

3) Wasser mit einer Temperatur von mindestens 60 C in ausreichender Menge auf diese Ablagerungen aufbringt, um sie unter Bildung einer Emulsion zu entfernen.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Zusammensetzung mit einer Geschwindigkeit von 3,8 bis 15 Litern in der Minute auf diese Oberfläche aufsprüht.

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11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Zusammensetzung für die Dauer von 1 bis 8 Stunden auf diese Ablagerungen einwirken läßt.
12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Zusammensetzung unter einem Druck von 2,8 bis 7 kg/cm auf diese Oberflächen aufsprüht.

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