NO177891B - Fremgangsmåte for å fjerne hydrokarboner fra overflaten av et vandig medium - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å fjerne hydrokarbonprodukter fra overflaten på et vandig medium, spesielt fra overflaten på vannmasser som sjø, elver, innsjøer, vann osv.

Det påtrengende behov for petroleumsprodukter i indu-strialiserte land har gjort det nødvendig å frakte svært store mengder petroleum og petroleumsderivater sjøveien. Selv om vedtak om effektive sikkerhetstiltak har gjort det mulig å redusere risikoene for forurensning av omgivelsene så kan det uheldigvis ikke utelukke at utslipp til sjø av mer eller mindre betydelige mengder petroleumsprodukter kan forekomme ved uhell. Disse kan forårsake skader på miljøet som kan være svært alvorlige, fordi hydrokarbonforbindelsene som er lettere enn vann, har en tendens til å spre seg over store vannflater og danne et overflatelag som hindrer tilførsel av oxygen fra atmosfæren og følgelig medføre skade på marint liv. Videre kan også forurensningen ramme kysten og forårsake alvorlige skader både på den økologiske balanse langs strendene og på menneske-lige aktiviteter som finner sted langs kysten (det vil være

nok å tenke på havnetrafikk og turisme).

Å fjerne hydrokarbonprodukter fordelt i vann inne-bærer betydelige vanskeligheter, hovedsakelig knyttet til det faktum at de mer flyktige bestanddeler fordamper, mens de tyngre fraksjoner har en tendens til sammen med vann å danne en svært viskøs og klebrig emulsjon som er vanskelig å samle ved hjelp av konvensjonelle metoder.

For å løse et slikt problem er det foreslått å anvende ulike typer absorbentmaterialer som, når de bringes i kontakt med flytende hydrokarboner, er i stand til å absorbere disse og deretter lett kan samles opp.

De viktigste egenskaper som gjør et absorbentmateriale egnet for en slik type anvendelse er følgende: - høy affinitet til hydrokarboner og følgelig høy effektiv absorpsjon uttrykt som mengde oljeforbindelser absorbert pr.

vektenhet absorbentmateriale,

- stort overflateareal på materialet slik at dette begunstiger kontakt med det forurensende produkt og følgelig øker absorpsjonseffektiviteten, - lav tetthet for å sikre at materialet vil flyte på vannoverflaten både før og etter impregneringen med oljeforbindel-sene, - lav klebrighet og god konsistens for materialet etter at det har absorbert oljeproduktet, slik at det begunstiger innsam-lingen av dette, - lav pris på absorbentmaterialet for å sikre en billig metode, - mulighet for resirkulering av materialet etter anvendelse, eller gjenbruk av det hydrokarbonimpregnerte materiale for andre formål, for å hindre problemer med å bli kvitt det oppsamlede produkt.

I patentskrift DE 2845975 beskrives anvendelse av perlitt- og/eller vermiculittgranulater svellet og behandlet med silikoner, parafiniske hydrokarboner og såper for å øke motstanden mot pulverisering og for å minske tettheten.

I UK patentskrift nr. 1417960 beskrives anvendelse av cellulosefibrer impregnert med en hydrofob forbindelse.

For å fjerne petroleum og petroleumsderivater fra overflaten på vannmasser er anvendelse av styrengummier vel kjent. Spesielt beskrives i US patentskrift nr. 3265616 en latex av en styren-butadien-gummi og i US patentskrift nr. 4941978 anvendelse av en blokkopolymer av styren-etylen/butylen i granulatform.

Én av de viktigste ulemper ved absorbentmaterialene kjent i faget, og som ikke gjør dem særlig egnet for det til-tenkte formål, er deres begrensede affinitet til hydrokarboner og følgelig deres dårlige absorpsjonseffektivitet. Det følger av det ovenstående at store mengder absorbentmateriale må anvendes for å oppnå fullstendig fjerning av forurensende pro-dukter. Når det gjelder styrenelastomerer viser det seg å være vanskelig å oppnå disse i en findelt form med slike egenskaper at det sikres en effektiv kontakt mellom disse og hydrokarbon-produktet.

Med foreliggende oppfinnelse er det nå funnet at de ovennevnte ulemper kan overvinnes ved at det som absorbentmateriale anvendes en elastomerisk etylen-a-olefin-kopolymer, eventuelt kopolymerisert med et dien, i en findelt form. Et slikt materiale, kjennetegnet ved høy absorpsjonseffektivitet og lav tetthet, danner etter absorpsjon av hydrocarbonproduktet en geleaktig, homogen og ikke særlig klebrig masse som flyter på vannet og derfor lett kan fjernes ved hjelp av konvensjonelle mekaniske anordninger.

Med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes således en fremgangsmåte for å fjerne hydrokarbonprodukter fra overflaten av et vandig medium, hvor (a) hydrokarbonproduktene bringes i kontakt med et ikke-vulkanisert elastomert materiale som hovedsakelig består av en kopolymer av etylen og et rettkjedet a-olefin med fra 3 til 10 karbonatomer, som eventuelt inneholder et dien som termonomer, og med et vekt for-hold elastomermateriale : hydrokarbonprodukt i området fra 1:1 til 1:25, (b) det elastomere materiale tillates å absorbere hydrokarbonproduktene under dannelse av en geleaktig masse som er homogen, ikke særlig klebrig og som flyter på

vannet, og

(c) den geleaktige masse samles og fjernes fra det vandige medium ved hjelp av konvensjonelle mekaniske

anordninger.

Fremgangsmåten er kjennetegnet ved at det elastomere materiale anvendes i form av et pulver bestående av partikler med diameter fra 0,1 til 3,0 mm, eller i form av svellede granulater med diameter fra 2 til 10 mm.

Elastomermaterialene som med fordel anvendes ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, omfatter kopolymerer av etylen og et rettkjedet a-olefin med fra 3 til 10 karbonatomer, kjennetegnet ved en Mooney-viskositet i området fra 20 til 150 ML(l+4) ved 100°C og en tetthet innen området fra 0,860 til 0,900 g/cm<3>. Vektforholdet mellom etylen og a-olefin er vanligvis innen området fra 10:90 til 90:10, fortrinnsvis fra 20:80 til 40:60.

Særlig foretrukket er etylen-propylen-kopolymerer som eventuelt inneholder som termonomer et konjugert eller ikke-konjugert dien av syklisk eller asyklisk type. Vanlig anvendte diener for et slikt formål er for eksempel 5-etyliden-2-norbornen, dicyclopentadien, 1,4-hexadien, vinyl-norbornen, 1,3-butadien og lignende. Dieninnholdet holdes vanligvis innen området fra 1 til 20 vekt%, fortrinnsvis fra 2 til 6 vekt%, dienmonomerenhetene i terpolymeren.

For å øke kontaktoverflaten mellom absorbentmaterialet og hydrocarbonproduktet anvendes elastomeren i en findelt form, for eksempel som et pulver bestående av partikler med en diameter fra 0,1 til 3,0 mm, eller som svellede granulater med diameter innen området fra 2 til 10 mm. For dette formål kan det med fordel anvendes svellede granulater oppnådd direkte fra produksjonslinjene i et produksjonsanlegg for etylengummi. Svellingen av granulatene er forårsaket av trykk- og tempera-turgradienter i elastomermaterialet idet det forlater ekstru-deren eller tørkeren.

Som allerede nevnt over bestemmes den høye absorp-sjonsef f ektivitet av den betydelige høye affinitet mellom elastomermaterialet og hydrocarbonproduktet, og det gjør det mulig å anvende lave vektforhold mellom elastomermateriale og forurensende produkt, dvs. i området fra 1:1 til 1:25, fortrinnsvis fra 1:5 til 1:20.

Elastomermaterialet, både tørt og allerede fuktet, kan fordeles på vannoverflaten som er forurenset med hydrokarboner, med enhver egnet anordning som sikrer en så jevn for-deling som mulig, valget vil selvsagt avhenge av størrelsen på området som skal renses. For å oppnå den høyeste effektivitet bør behandlingen fortrinnsvis utføres før det dannes faste, bituminøse agglomerater fordi absorpsjonen av disse vil vise seg å være vanskeligere enn for hydrokarboner i flytende til-stand.

Elastomermaterialets absorpsjon av hydrokarbonprodukter er hurtig og vanligvis fullstendig i løpet av under én time når absorpsjonsmaterialet ei- i pulverform, og i løpet av 12-24 timer når elastomermaterialet er i granulatform. Absorpsjonen begunstiges av lett omrøring, men dette utgjør ikke på noen måte en vesentlig betingelse for at det skal opp-nås et tilfredsstillende sluttresultat.

Så snart hydrokarbonproduktene er absorbert omdannes elastomermaterialet til en geleaktig, homogen og ikke særlig klebrig masse som lett kan samles ved hjelp av normale flytelenser og gjenvinnes med konvensjonelle mekaniske anordninger.

Ifølge en annen praktisk utførelsesform av foreliggende oppfinnelse kan elastomermaterialet istedenfor å være fritt dispergert i vannet, være inneholdt i en rørformet be-holder tilvirket av et nettingmateriale fremstilt for eksempel av polypropylenfibrer eller fibrer av andre termoplastiske materialer. Med en egnet ballast vil det på denne måte kunne dannes flytelenser som har høy absorpsjonsevne og som med fordel kan anvendes i alle de situasjoner hvor det er nødvendig å hindre tilfeldige utslipp av petroleumsprodukter (for eksempel på grunn av ulykker eller under lasting og lossing av tank-skip) i å spre seg over hele vannflaten.

Eksempel 1

Et metallfat med volum av ca. 100 1 ble fylt med 50 1 vann, 8 kg dieselolje og 2 kg tungolje. På hydrokarbonlaget som ble dannet på vannoverflaten ble det fordelt 1 kg elastomermateriale Dutral<®> Ter 038/FF i form av svellede granulater av 5-8 mm diameter. Dette er et kommersielt produkt som ut-gjøres av en terpolymer av etylen-propylen-etylidennorbornen (ENB) i et vektforhold på henholdsvis 68,5:27:4,5, med en tetthet på 0,865 g/cm<3> og en Mooney-viskositet på 60 ML(l+4) ved 125 °C. Etter ca. 24 timer var alt flytende hydrokarbon absorbert av elastomeren under dannelse av en geleaktig masse med god konsistens, som ikke var særlig klebrig og som lett kunne fjernes. Det underliggende vann viste seg å være praktisk talt fritt for hydrokarbonrester.

Eksempler 2- 8

Absorpsjonseffektiviteten ble verifisert med flere typer Dutral<®->gummier. Egenskapene til disse er gjengitt i Tabell I. De oppnådde resultater er rapportert i Tabell II.

Forsøkene ble utført i en glassbeholder med volum 600 ml, ved værelsestemperatur og uten omrøring.

Når det ble anvendt absorpsjonsprodukter i pulverform, ble det etter få minutter dannet en geleaktig masse med en middels-lav viskositet, som ikke var særlig klebrig og som var homogen og skarpt atskilt fra den underliggende vannfase.

Når absorpsjonsmaterialet var i granulatform ble fullstendig absorpsjon oppnådd etter 12-24 timer. I begge til-feller kunne det geleaktige lag lett samles og fjernes og den gjenværende vandige fase var praktisk talt fri for hydrokarbonrester.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å fjerne hydrokarbonprodukter fra overflaten på et vandig medium, hvor (a) hydrokarbonproduktene bringes i kontakt med et ikke-vulkanisert elastomert materiale som hovedsakelig består av en kopolymer av etylen og et rettkjedet a-olefin med fra 3 til 10 karbonatomer, som eventuelt inneholder et dien som termonomer, og med et vektforhold elastomermateriale : hydrokarbonprodukt i området fra 1:1 til 1:25, (b) det elastomere materiale tillates å absorbere hydrokarbonproduktene under dannelse av en geleaktig masse som er homogen, ikke særlig klebrig og som flyter på vannet, og (c) den geleaktige masse samles og fjernes fra det vandige medium ved hjelp av konvensjonelle mekaniske anordninger, karakterisert ved at det elastomere materiale anvendes i form av et pulver bestående av partikler med diameter fra 0,1 til 3,0 mm, eller i form av svellede granulater med diameter fra 2 til 10 mm.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet etylen : a-olefin i elastomermaterialet ligger i området fra 10:90 til 90:10.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at vektforholdet etylen : a-olefin i elastomermaterialet ligger i området fra 20:80 til 40:60.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at a-olefinet er propylen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at elastomermaterialet inneholder som termonomer et dien i en mengde av fra 1 til 20 vekt%.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at elastomermaterialet har en Mooney-viskositet i området fra 20 til 150 ML(l+4) ved 100°C og en tetthet fra 0,860 til 0,900 g/cm<3>.