RU2113901C1 - Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды - Google Patents
Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113901C1 RU2113901C1 RU96107062A RU96107062A RU2113901C1 RU 2113901 C1 RU2113901 C1 RU 2113901C1 RU 96107062 A RU96107062 A RU 96107062A RU 96107062 A RU96107062 A RU 96107062A RU 2113901 C1 RU2113901 C1 RU 2113901C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- composition
- oil
- water
- porophore
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Использование: в области охраны окружающей среды, для сбора разлитой нефти с поверхности пресных и морских водоемов. Сущность: состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды содержит ингредиенты при следующем соотношении, мас. %: порофор 1-3; алюмометилсиликонат натрия (реагент Петросил-2М) 0,5-1,0; мочевиноформальдегидная смола - остальное. 5 табл.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к сбору разлитой нефти с поверхности пресных и морских водоемов.
Известны составы для получения легких порошкообразных сорбентов, частицы которых представляют собой полые пластмассовые микросферы, получаемые методом распылительной сушки композиций на основе фенолформальдегидных (ф/ф) или мочевиноформальдегидных (м/ф) смол. В указанные композиции для регулирования отдельных свойств микросфер дополнительно вводят химические модифицирующие добавки. Например, в авт.св. N 666136, кл. C 02 F 1/28 защищен состав на основе м/ф смол, в который для повышения сорбционной активности сорбента в результате придания ему гидрофобного характера смачиваемости дополнительно вводят фуриловый спирт. В авт. св. N 1134233, кл. C 02 F 1/28 также защищен состав на основе м/ф смол, дополнительно содержащий диэтиламин для придания сорбенту повышенной водостойкости, гидрофобности и сорбционной активности. Состав по авт. св. N 1341164, кл. C 02 F 1/28 на основе м/ф смол дополнительно содержит поверхностно-активное вещество МЛ-80 для придания сорбенту стабильности его сорбционных свойств.
Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому изобретению является состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды [1] . Данный состав на основе м/ф смол с целью повышения сорбционной активности сорбента дополнительно содержит кремнийорганическую жидкость ГКЖ-10 при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: порофор 1 - 3; ГКЖ-10 2 - 3; м/ф смола - остальное.
Общими недостатками перечисленных технических решений, в том числе и принятого за прототипа, являются: сравнительно низкая механическая прочность частиц сорбентов, что вызывает их разрушение при распылении на пленку нефти; сравнительно низкая структурная прочность гелеобразной массы, образующейся частицами сорбента с адсорбированной нефтью, что затрудняет ее сбор механическими средствами; снижаются сорбционные свойства сорбентов после их регенерации; сравнительно низкая водостойкость, что ведет к частичному насыщению частиц сорбента водой и тем самым к снижению сорбционной емкости.
Задачей изобретения является улучшение эффективности сбора разлитой нефти за счет повышения механической прочности частиц сорбента и структурной прочности гелеобразной массы при одновременном сохранении сорбционных свойств после многократной регенерации сорбента.
Решение данной задачи достигается тем, что состав для получения сорбента, содержащий мочевиноформальдегидную смолу и порофор, дополнительно содержит алюмометилсиликонат натрия (реагент Петросил-2М) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Порофор - 1 - 3
Алюмометилсиликонат натрия - 0,5 - 1,0
Мочевиноформальдегидная смола - Остальное
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что хотя в том и в другом случае в составы дополнительно вводится кремнийорганическая жидкость, но наличие в заявляемом составе алюмометилсиликоната натрия (реагента Петросил-2М) приводит к существенному улучшению сорбционной активности сорбента, его механической прочности и особенно прочности гелеобразной массы по сравнению с известными составами, в том числе с составом прототипа. Это свидетельствует о том, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Порофор - 1 - 3
Алюмометилсиликонат натрия - 0,5 - 1,0
Мочевиноформальдегидная смола - Остальное
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показывает, что хотя в том и в другом случае в составы дополнительно вводится кремнийорганическая жидкость, но наличие в заявляемом составе алюмометилсиликоната натрия (реагента Петросил-2М) приводит к существенному улучшению сорбционной активности сорбента, его механической прочности и особенно прочности гелеобразной массы по сравнению с известными составами, в том числе с составом прототипа. Это свидетельствует о том, что заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".
Кроме того, проведенный анализ показал, что неизвестно применение алюмометилсиликоната натрия в известных технических решениях с целью улучшения сбора разлитой нефти. Поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".
Алюмометилсиликонат натрия (реагент Петросил-2М) выпускается Данковским химзаводом по ТУ 6-02-1296-84 и представляет собой водорастворимую кремнийорганическую жидкость. Известная область ее применения: для регулирования вязкостных и структурно-механических свойств глинистых буровых растворов при бурении скважин (авт. св. N 1153545). Отдельно сам реагент Петросил-2М в качестве сорбента для сбора разлитой нефти не применяется.
Мочевиноформальдегидные смолы выпускаются предприятиями химической промышленности по ГОСТ 14231-69. Они представляют собой вязкие жидкости с содержанием сухого вещества 60 - 70%. Применяются для получения пенопластов, клеев, лаков, пластмасс и т.д. Отдельно сама смола в качестве сорбента для сбора нефти не применяется.
Порофор марки ЧХЗ-57 (азобутиронитрил) выпускается по ТУ 6-03-365-79 в ПО "Корунд" (г. Дзержинск), представляет собой белый порошок и применяется в качестве реагента-газообразователя при получении пенопластов. При нагревании выше 60oC порофор разлагается с выделением азота (Энциклопедия полимеров. Т. 3, - М.: Советская энциклопедия, 1977, с. 155). Отдельно порофор в качестве сорбента для сбора нефти не применяется.
Технология получения сорбента для сбора разлитой нефти из предлагаемого состава следующая.
В реакторе смешивают в необходимых соотношениях мочевиноформальдегидную смолу (например, марки УКС), порофор (марки ЧХЗ-57) и алюмометилсиликонат натрия (марки Петросил-2М). Затем полученную композицию подвергают распылительной сушке, подавая ее насосом в распыливающее устройство (форсунку или центробежный диск), находящееся в верхней части сушильной камеры. Температура на входе в сушильную камеру поддерживают равной 275oC, а на выходе 110oC. Во время падения частицы распыленной композиции в атмосфере горячих газов под действием тепла происходит одновременное отверждение смолы и разложение порофора с выделением азота, который раздувает частицу композиции в полую микросферу. На дне сушильной камеры скапливается готовая продукция - микросферические частицы сорбента.
Примеры конкретного приготовления предлагаемого состава и сорбента из него.
Пример 1. Перемешивают в реакторе 1 кг порофора, 0,5 кг алюмометилсиликоната натрия и 98,5 кг мочевиноформальдегидной смолы в течение 1 ч. Затем готовую композицию подвергают распылительной сушке при температуре на входе в сушильную камеру 275oC и на выходе 110oC.
Пример 2. Перемешивают в реакторе 2 кг порофора, 0,7 кг алюмометилсиликоната натрия и 97,3 кг мочевиноформальдегидной смолы в течение 1 ч. Затем готовую композицию подвергают распылительной сушке при температуре на входе в сушильную камеру 275oC и на выходе 110oC.
Пример 3. Перемешивают в реакторе 3 кг порофора, 1 кг алюмометилсиликоната натрия и 96 кг мочевиноформальдегидной смолы в течение 1 ч. Затем готовую композицию подвергают распылительной сушке при температуре на входе в сушильную камеру 275oC и на выходе 110oC.
В табл. 1 представлены предлагаемые компонентные составы (составы 1 - 5) и состав прототипа по авт. св. N 1088785 (состав 6) для получения сорбентов для сбора нефти. Причем в составе 1 содержание ингредиентов взято ниже заявляемых значений, в составах 2 - 4 ингредиенты содержатся в пределах заявляемых значений, а в составе 5 содержание ингредиентов выше заявляемых значений.
В лабораторных условиях проведена оценка некоторых физико-механических свойств сорбентов, полученных из составов, приведенных в табл. 1. Эти свойства оценивали по следующим методикам.
Плотность сорбентов определяли по стандартной методике согласно ТУ 6-05-221-258-75.
Водостойкость определяли путем взвешивания после сушки до постоянного веса оставшихся на плаву микросферических частиц при выдержки в воде навески сорбента в течение 60 суток.
Механическую прочность оценивали по величине гидростатического давления, при котором в автоклаве разрушалось 50% по весу микросфер.
Результаты лабораторных исследований представлены в табл. 2.
Как следует из данных табл. 2, сорбент, получаемый из предлагаемого состава при оптимальных соотношениях ингредиентов (составы 2 - 4), обладает низкой плотностью, высокой водостойкостью и гидростатической прочностью. Если соотношение ингредиентов в составе меньше предлагаемых значений (состав 1), то из-за недостаточного содержания в составе порофора образуется много монолитных сферических частиц, которые тонут в воде. Поэтому у данного сорбента низкий показатель водостойкости (68%) при сравнительно хорошей гидростатической прочности (28,2 МПа). Если соотношение ингредиентов в составе выше предлагаемых значений (состав 5), то из-за избытка порофора образуется много крупных вспененных сферических частиц. Они имеют низкую плотность и гидростатическую прочность, поскольку у них очень тонкая оболочка. Из-за избытка порофора также образуются микросферы с дефектами в виде отверстий и тонких пор в оболочке частиц. Поэтому в воде они сразу тонут.
Сорбент, полученный из состава прототипа (состав 6), существенно уступает по водостойкости и гидростатической прочности предлагаемому сорбенту.
Эксперименты по сбору разлитой нефти с поверхности воды в лабораторных условиях производились по следующей методике.
На поверхность воды, налитой в широкий цилиндрический сосуд с делениями, наливается навеска нефти, которая образует на поверхности воды пленку определенной толщины. Затем нефть равномерно распыляет сорбент, который, сорбируя нефть, образует с ней гелеобразную массу. Ее удаляют с поверхности воды механическим способом и взвешивают. С помощью пластометра Ребиндера по глубине погружения конуса в гелеобразную массу под действием нагрузки определяют структурную (пластическую) прочность массы. После отмыва растворителем частиц сорбента от нефти их высушивают и взвешивают, рассчитывая удельный расход сорбента. Степень очистки воды от нефти оценивали на приборе Дина и Старка.
В табл. 3 приведены результаты опытов. Толщина пленки нефти во всех опытах была одинаковой, равной 1 мм. Применялась безводная нефть Арланского месторождения Башкирии, имеющая следующую краткую характеристику: плотность 0,845 г/см3, вязкость при 20oC 2,56 сП, содержание, %: смол 26, асфальтенов 3,3, парафина 1,4, масел 11,2%.
Как следует из анализа данных табл. 3, по таким показателям как удельный расход сорбента, количество собранной нефти на единицу веса сорбента и степень очистки воды от нефти, предлагаемый сорбент (составы 2 - 4) находится на том же уровне, что и сорбент из состава прототипа (состав 6). Однако прочность гелеобразной массы при использовании предлагаемого состава почти в два раза выше, чем при использовании состава прототипа. Высокая прочность гелеобразной массы позволит избежать ее разрушения (диспергирования) при ветровом или волновом воздействии (например, в морских условиях) и облегчит удаление с поверхности воды механическими средствами. Кроме того, расход кремнийорганической добавки Петросил-2М в предлагаемом составе в 3 - 4 раза ниже, чем кремнийорганической добавки ГКЖ-10 в составе прототипа.
В лабораторных условиях проведены опыты по многократному сбору разлитой нефти одним и тем же сорбентом после его регенерации. Они проводились в следующей последовательности.
После первого сбора нефти с поверхности воды, оценки удельного расхода сорбента, степени очистки воды от нефти и структурной прочности гелеобразной массы производили регенерацию сорбента путем экстракции отмыва растворителем, его высушивали и вновь распыляли на вновь налитую навеску нефти. Опыты в такой последовательности повторяли многократно (до 10 раз).
В табл. 4 приведены данные, полученные в результате указанных экспериментов.
Так как разлитая на воде нефть в реальных условиях под воздействием ветра, волнения, солнца окисляется и частично переходит в эмульгированное состояние, то важно было оценить способность сорбентов сорбировать нефть из эмульсии. Эмульсию первого рода типа "нефть в воде" готовили путем интенсивного перемешивания нефти и воды, взятых в соотношении 1 : 1, с помощью миксера "Воронеж" при скорости вращения 9000 об/мин. Чтобы эмульсия была стабильной, в нее дополнительно вводили эмульгатор (сульфонол) в объемных долях 0,2%. В приготовленную эмульсию вводили навеску сорбента в количестве 5% от объема нефти в эмульсии. Смесь перемешивали 10 мин и оставляли в покое на 30 мин. Частицы сорбента вместе с адсорбированной нефтью всплывали на поверхность, образуя гелеобразную массу. Ее удаляли механическим способом и замеряли структурную прочность. С помощью прибора Дина и Старка определяли остаточное содержание нефти в воде, тем самым оценивали степень удаления нефти из эмульсии.
Аналогичные опыты повторяли с навесками сорбентов в 10% от объема нефти в эмульсии.
В табл. 5 приведены результаты опытов.
Данные табл. 5 свидетельствуют о том, что сорбент из предлагаемого состава при оптимальных соотношениях ингредиентов (составы 2 - 4) способен при расходе порядка 10% (от объема нефти в эмульсии) практически полностью удалить нефть из эмульсии (93 - 98%). Несколько ниже эти значения при расходе сорбента 5% (82 - 90%). Структурная прочность образующейся гелеобразной массы также зависит от расхода сорбента: чем больше расход, тем выше структурная прочность.
Что касается сорбент из состава прототипа (состав 6), то он существенно уступает предлагаемому сорбенту и по степени удаления нефти из эмульсии и по прочности образующейся гелеобразной массы.
Таким образом, сорбент из предлагаемого состава имеет следующие технико-экономические преимущества по сравнению с сорбентами из известных составов:
высокая водостойкость и гидростатическая прочность, что позволяет его эффективно и многократно применять для сбора разлитой нефти;
сорбент с адсорбированной нефтью образует гелеобразную массу с высокой структурной прочностью, что позволяет избежать ее диспергации, рассеивания по водной поверхности при ветровом и волновом воздействии;
сорбент эффективен и для удаления эмульгированной нефти;
экономический эффект может быть получен за счет многократного применения данного сорбента для сбора разлитой нефти.
высокая водостойкость и гидростатическая прочность, что позволяет его эффективно и многократно применять для сбора разлитой нефти;
сорбент с адсорбированной нефтью образует гелеобразную массу с высокой структурной прочностью, что позволяет избежать ее диспергации, рассеивания по водной поверхности при ветровом и волновом воздействии;
сорбент эффективен и для удаления эмульгированной нефти;
экономический эффект может быть получен за счет многократного применения данного сорбента для сбора разлитой нефти.
Claims (1)
- Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды, содержащей порофор и мочевиноформальдегидную смолу, отличающийся тем, что для улучшения эффективности сбора разлитой нефти за счет повышения водостойкости и гидростатической прочности частиц сорбента, а также повышения структурной прочности гелеобразной массы при одновременном сохранении сорбционных свойств сорбента после его многократной регенерации, состав дополнительно содержит алюмометилсиликонат натрия (реагент Петросил-2М) при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Порофор - 1 - 3
Алюмометилсиликонат натрия (реагент Петросил-2М) - 0,5 - 1,0
Мочевиноформальдегидная смола - Остальноез
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96107062A RU2113901C1 (ru) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96107062A RU2113901C1 (ru) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2113901C1 true RU2113901C1 (ru) | 1998-06-27 |
RU96107062A RU96107062A (ru) | 1998-07-27 |
Family
ID=20179230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96107062A RU2113901C1 (ru) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2113901C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587440C1 (ru) * | 2015-06-08 | 2016-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Композиция для получения сорбента на основе карбамидоформальдегидной смолы |
RU2626207C1 (ru) * | 2016-05-26 | 2017-07-24 | Владимир Максимович Мелкозеров | Композиция для полимерного сорбента и способ получения сорбента из композиции |
-
1996
- 1996-04-09 RU RU96107062A patent/RU2113901C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2587440C1 (ru) * | 2015-06-08 | 2016-06-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Композиция для получения сорбента на основе карбамидоформальдегидной смолы |
RU2626207C1 (ru) * | 2016-05-26 | 2017-07-24 | Владимир Максимович Мелкозеров | Композиция для полимерного сорбента и способ получения сорбента из композиции |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Quong et al. | External versus internal source of calcium during the gelation of alginate beads for DNA encapsulation | |
US5032662A (en) | Method for defoaming aqueous dispersions of polymeric organic substances by addition of polyoxyalkylene-polysiloxane block copolymers | |
SA93130564B1 (ar) | عملية لتحضير مواد بوليمرية Polymeric Materials متقاطعة الروابط crosslinked ومسامية ومنخفضة الكثافة low density | |
AU631933B2 (en) | Absorbent materials and use thereof | |
RU2083275C1 (ru) | Способ получения полиуретанового жидкостного абсорбента, жидкостный абсорбент и способ выделения жидкости | |
US20080017593A1 (en) | Oil recovery and environmental cleanup compositions | |
RU2327518C2 (ru) | Способ получения сорбента для жидких углеводородов | |
CN107141957A (zh) | 一种双组份环氧内墙水漆及其制备方法 | |
SU1088649A3 (ru) | Способ получени сферического углеродного биоадсорбента | |
RU2113901C1 (ru) | Состав для получения сорбента для сбора нефти с поверхности воды | |
US20020185444A1 (en) | Method of oil spill recovery using hydrophobic sol-gels and aerogels | |
WO2008001509A1 (fr) | Agent de décoloration pour huile et graisse ou huile minérale | |
Acker | The characterization of acid-set silica hydrosols, hydrogels, and dried gel | |
US3558485A (en) | Fire fighting composition comprising an asbestos containing slurry | |
RU2255804C1 (ru) | Способ получения сорбента для нефти, нефтепродуктов и жидких углеводородов | |
US4332696A (en) | Fatty epoxide hydrophobized silica as antifoams in brownstock washing aids | |
RU2042635C1 (ru) | Способ очистки воды от углеводородов, сорбент для очистки воды от углеводородов и способ его получения | |
RU2768701C1 (ru) | Сорбент на основе модифицированного хитозана | |
RU2799568C1 (ru) | Сорбент для очистки почв и водных объектов, загрязнённых нефтепродуктами, и способ изготовления сорбента | |
CN1081478C (zh) | 硅铝胶凝胶粒产品 | |
SU1152613A1 (ru) | Состав дл пеногашени | |
RU2148025C1 (ru) | Средство для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов | |
Santana et al. | Hydrophobic and flexible polyurethane foams reinforced with microcrystalline cellulose fibers for oil spill clean up | |
Chen et al. | Alteration of the surface energy of wood using lignin-(1-phenylethene) graft copolymers | |
RU2093224C1 (ru) | Способ получения огнетушащего порошка |