RU2231498C2 - Method of removing crude oil and petroleum derivatives from a liquid - Google Patents
Method of removing crude oil and petroleum derivatives from a liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231498C2 RU2231498C2 RU2002103068/15A RU2002103068A RU2231498C2 RU 2231498 C2 RU2231498 C2 RU 2231498C2 RU 2002103068/15 A RU2002103068/15 A RU 2002103068/15A RU 2002103068 A RU2002103068 A RU 2002103068A RU 2231498 C2 RU2231498 C2 RU 2231498C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- adsorbent
- liquid
- crude oil
- wastewater
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам удаления нефти и нефтепродуктов с поверхности вода, а также к очистке городских и промышленных сточных вод, содержащих пленки нефтепродуктов на своей поверхности, и может быть использовано при очистке загрязненных акваторий, в черной и цветной металлургии, машиностроении, строительной индустрии и других отраслях промышленности.The invention relates to methods for removing oil and oil products from the surface of water, as well as to the treatment of urban and industrial wastewater containing films of oil products on its surface, and can be used in the treatment of contaminated waters, in ferrous and non-ferrous metallurgy, mechanical engineering, construction industry and others industries.
Известен способ очистки жидкости от нефти и нефтепродуктов, включающий обработку жидкости сорбентами.A known method of purifying liquids from oil and petroleum products, comprising treating the liquid with sorbents.
В качестве сорбентов используют гидрофобизированные парами мазута, дегтя, битума или технических масел пористые строительные материалы (керамзит, вспученный перлит, вермикулит, кирпичная крошка). После отделения нефти и нефтепродуктов от жидкости сорбент регенерируют пропусканием газообразного носителя при температуре 180-350°С за 30 мин (1).Porous building materials (expanded clay, expanded perlite, vermiculite, crumb brick) are used as sorbents that are hydrophobized with vapors of fuel oil, tar, bitumen or technical oils. After separation of oil and oil products from the liquid, the sorbent is regenerated by passing a gaseous carrier at a temperature of 180-350 ° C for 30 minutes (1).
Недостатком известного способа является сложность технологии получения самого строительного материала, необходимость его гидрофобизации и регенерации.The disadvantage of this method is the complexity of the technology for obtaining the building material itself, the need for its hydrophobization and regeneration.
Известен способ очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов путем обработки поверхностей линейным полимером, неограниченно набухающим в нефти и нефтепродуктах. Полимер наносят на легкий минеральный или органический наполнитель. Отработанный продукт утилизируют (2).A known method of cleaning surfaces from oil and petroleum products by treating surfaces with a linear polymer that infinitely swells in oil and petroleum products. The polymer is applied to a light mineral or organic filler. The waste product is disposed of (2).
Достоинством указанного изобретения является утилизация отработанного продукта, однако себестоимость адсорбента высока из-за дороговизны линейного полимера - латекса. Кроме того, латекс дефицитен.The advantage of this invention is the disposal of the spent product, however, the cost of adsorbent is high due to the high cost of a linear polymer - latex. In addition, latex is deficient.
Известен состав для удаления нефти с поверхности воды, содержащий следующие компоненты, вес.ч.: продукт пиролиза твердых осадков сточных вод 5,7-17,8, порообразователь 4Х3-57 1,6-1,8, отвердитель - уротропин 8,6-12,0, фенолформальдегидную смолу 72-82,5 (3).A known composition for removing oil from the water surface, containing the following components, parts by weight: product of pyrolysis of solid sewage sludge 5.7-17.8, blowing agent 4X3-57 1.6-1.8, hardener - urotropine 8.6 -12.0, phenol-formaldehyde resin 72-82.5 (3).
Недостатком известного способа является высокая стоимость, обусловленная стоимостью составляющих компонентов за исключением продукта пиролиза твердых осадков сточных вод, однако содержание указанного продукта в составе незначительно. Кроме того, состав многокомпонентный, что усложняет технологию его получения и затрудняет его практическое использование.The disadvantage of this method is the high cost due to the cost of the constituent components except for the pyrolysis product of solid sewage sludge, however, the content of this product in the composition is negligible. In addition, the composition is multicomponent, which complicates the technology for its preparation and complicates its practical use.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов сорбентом. В качестве сорбента используют продукт пиролиза твердого осадка бытовых сточных вод. Пиролиз ведут при температуре 600-800°С в течение 2-4 ч (4).The closest technical solution to the proposed is a method of cleaning the surface of the water from oil and oil products with a sorbent. As a sorbent, the product of the pyrolysis of solid sewage sludge is used. Pyrolysis is carried out at a temperature of 600-800 ° C for 2-4 hours (4).
В указанном способе в качестве сорбента используют многотоннажный отход, образующийся на водоочистных сооружениях при очистке бытовых сточных вод. Однако сорбционная способность указанного сорбента низка, так как при температурах 600-800°С происходит остекловывание поверхности частиц вследствие образования жидкой фазы из оксидов RO и R2O.In this method, as a sorbent using large-tonnage waste generated at water treatment plants during the treatment of domestic wastewater. However, the sorption ability of the specified sorbent is low, since at temperatures of 600-800 ° C the vitrification of the surface of the particles occurs due to the formation of a liquid phase from the oxides RO and R 2 O.
При указанных температурах из осадка бытовых сточных вод выделяются токсичные газы СО и CO2, загрязняя атмосферу. Использование сорбента в виде порошка затрудняет его дозирование при непрерывном процессе и ограничивает область применения в ветреную погоду и из-за заиливания межзерновых пустот при фильтрации через слой порошка нефтесодержащих промышленных стоков. Процесс получения сорбента энергоемок, т.к. необходимы энергоемкие распылительные сушилки, и длителен (2-4 ч), что увеличивает стоимость сорбента.At the indicated temperatures, toxic gases CO and CO 2 are emitted from the sewage sludge, polluting the atmosphere. The use of a sorbent in the form of a powder makes it difficult to dispense with a continuous process and limits the scope in windy weather and due to siltation of intergranular voids when filtering oil-containing industrial effluents through a powder layer. The process of obtaining the sorbent is energy-intensive, because energy-intensive spray dryers are necessary, and is long-lasting (2-4 hours), which increases the cost of the sorbent.
Утилизация отработанного сорбента в описании не раскрыта.Disposal of spent sorbent in the description is not disclosed.
Задачей изобретения является разработка высокоэффективного и дешевого способа очистки как водных поверхностей, так и промышленных стоков, загрязненных нефтью и нефтепродуктами с возможностью утилизации отработанного адсорбента.The objective of the invention is to develop a highly efficient and cheap method of cleaning both water surfaces and industrial effluents contaminated with oil and oil products with the possibility of utilizing spent adsorbent.
Поставленная задача решается способом очистки жидкости от нефти и нефтепродуктов, включающим контактирование очищаемой среды с продуктом термообработки осадка городских сточных вод, который перед термообработкой гранулируют до размера 5-20 мм, а термообработку осуществляют при 300-400°С в течение 10-20 мин.The problem is solved by a method of purifying liquids from oil and oil products, including contacting the medium to be cleaned with the heat treatment product of urban wastewater sludge, which is granulated before heat treatment to a size of 5-20 mm, and heat treatment is carried out at 300-400 ° C for 10-20 minutes.
Твердый осадок очистки городских сточных вод представляет собой органоминеральную массу, подлежащую захоронению и сжиганию. Минеральная часть осадков городских сточных вод характеризуется следующим компонентным составом, мас.%: SiO2 - 23,9-24,0; Al2O3 - 13,8-14,1; Fe2O3 - 13,1-13,8; MgO - 0,05-0,12; CaO - 5,3-5,8; K2O - 0,76-0,81; Na2O - 0,56-1,3; SO3 - 3,8-4,1; ZnO - 6,3-7,8; СuО - 6,8-7,4; NiO - 1,9-6,2; MnO - 1,6-9,35; CdO - 0,6-5,5; п.п.п. 12,7-19,2. Органическая часть осадков имеет следующий компонентный состав, мас.%: С - 55,7; Н - 9,6; O - 28,6; S - 1,9; N - 4,2.The solid sediment of urban wastewater treatment is an organomineral mass to be buried and incinerated. The mineral part of urban wastewater sludge is characterized by the following component composition, wt.%: SiO 2 - 23.9-24.0; Al 2 O 3 - 13.8-14.1; Fe 2 O 3 - 13.1-13.8; MgO - 0.05-0.12; CaO - 5.3-5.8; K 2 O - 0.76-0.81; Na 2 O - 0.56-1.3; SO 3 - 3.8-4.1; ZnO - 6.3-7.8; CuO - 6.8-7.4; NiO - 1.9-6.2; MnO - 1.6-9.35; CdO - 0.6-5.5; p.p.p. 12.7-19.2. The organic part of precipitation has the following component composition, wt.%: С - 55.7; H - 9.6; O - 28.6; S - 1.9; N is 4.2.
Гранулирование осадка городских сточных вод обеспечивает снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз "жидкость-твердое тело" и увеличение площади контакта (по сравнению с порошком) гранул адсорбента с нефтью и нефтесодержащими продуктами.Granulation municipal wastewater sludge reduces the surface tension on the phase boundary of "liquid-solid" and increasing the contact area (compared with the powder) of the adsorbent granules with oil and oil-containing products.
Гранулирование осадка городских сточных вод до размера гранул 5-20 мм обеспечивает оптимальную пустотность, при которой отсутствует заиливание пор между гранулами, использование адсорбента в ветреную погоду, а также использование для очистки сред фильтрацией, использование для термообработки менее энергоемких и простых в эксплуатации барабанных печей.Granulation of urban wastewater sludge to a granule size of 5-20 mm provides optimal voidness, in which there is no siltation of pores between the granules, the use of an adsorbent in windy weather, as well as the use of filtration for cleaning media, and the use of less energy-intensive and easy-to-use drum furnaces for heat treatment.
Термообработка гранул 5-20 мм при 300-400°С в течение 10-20 мин обеспечивает высокую поверхностную поризацию гранул, а значит, дополнительные адсорбционные поля, а также внутренний прогрев гранул до указанной температуры для их обезвоживания и протекания физико-химических процессов, таких как окисление органических веществ и образование внутри гранул коксового остатка (углерода органических веществ), который, имея сродство с углеводородами нефти, увеличивает адсорбционную способность гранул.The heat treatment of granules of 5-20 mm at 300-400 ° C for 10-20 minutes provides a high surface porosity of the granules, which means additional adsorption fields, as well as internal heating of the granules to the indicated temperature for their dehydration and physical and chemical processes, such as the oxidation of organic substances and the formation of a coke residue inside the granules (carbon of organic substances), which, having an affinity for oil hydrocarbons, increases the adsorption capacity of the granules.
Кроме того, заявленные режимы термообработки обеспечивают обеззараживание осадка от гельментов и достаточную механическую прочность для их транспортировки и хранения.In addition, the claimed heat treatment regimes provide for the disinfection of the precipitate from gels and sufficient mechanical strength for their transportation and storage.
При повышении температуры свыше 400°С происходит оплавление гранул и снижение их адсорбционной способности. При температуре ниже 300°С прочность гранул недостаточна для их транспортировки. Термообработка менее 10 мин недостаточна для прогрева гранул 5-20 мм до температуры 300-400°С, а увеличение времени свыше 20 мин экономически нецелесообразно.When the temperature rises above 400 ° C, the granules melt and their adsorption capacity decreases. At temperatures below 300 ° C, the strength of the granules is insufficient for their transportation. Heat treatment of less than 10 min is insufficient for heating granules 5-20 mm to a temperature of 300-400 ° C, and an increase in time of more than 20 minutes is not economically feasible.
При уменьшении или увеличении размера гранул снижается их адсорбционная способность.With a decrease or increase in the size of the granules, their adsorption capacity decreases.
Экспериментально установлено, что при использовании адсорбента, полученного по предложенному способу, процесс адсорбции сокращается с 13-15 сек до 2-3 сек по сравнению с прототипом.It was experimentally established that when using the adsorbent obtained by the proposed method, the adsorption process is reduced from 13-15 seconds to 2-3 seconds compared with the prototype.
Отработанный адсорбент, полученный по предложенному способу, утилизируют путем использования в следующих направлениях:Spent adsorbent obtained by the proposed method is disposed of by use in the following areas:
в качестве вспучивающей органоминеральной добавки при производстве керамзитового гравия;as an intumescent organomineral additive in the production of expanded clay gravel;
в качестве гидрофобизирующей добавки при получении портландцементного клинкера, которая увеличивает гидрофобность и пластичность цемента;as a hydrophobizing additive in the preparation of Portland cement clinker, which increases the hydrophobicity and plasticity of the cement;
смешение отработанного адсорбента с дорожным битумом и использование смеси в качестве асфальтобетона.mixing spent adsorbent with road bitumen and using the mixture as asphalt concrete.
Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.
Во всех примерах для получения адсорбента использовали городские сточные воды следующего химического состава, мас.%:In all examples, to obtain the adsorbent used urban wastewater of the following chemical composition, wt.%:
SiO2 24,0; Al2O3 14,1; Fe2O3 13,1; CaO 5,8; MgO 0,12; K2O 0,80; Na2O 1,3; SO3 3,8; CdO 0,6; NiO 1,9; ZnO 6,3; CuO 6,9; MnO 2,8; п.п.п. 18,48. Контактирование жидкости с адсорбентом осуществляли нанесением на нефтяное пятно, расположенное на водной поверхности, адсорбента и фильтрацией через слой адсорбента нефтесодержащих промышленных сточных вод.SiO 2 24.0; Al 2 O 3 14.1; Fe 2 O 3 13.1; CaO 5.8; MgO 0.12; K 2 O 0.80; Na 2 O 1.3; SO 3 3.8; CdO 0.6; NiO 1.9; ZnO 6.3; CuO 6.9; MnO 2.8; p.p.p. 18.48. The contacting of the liquid with the adsorbent was carried out by applying to the oil slick located on the water surface, the adsorbent and filtering oil-containing industrial wastewater through the adsorbent layer.
Пример 1. Получение адсорбента.Example 1. Obtaining an adsorbent.
Осадок городских сточных вод формуют в гранулы 5-20 мм на лабораторном прессе, высушивают до постоянной массы и обжигают в лабораторной печи ШП-1 при температуре 300 и 400°С в течение 10-20 мин при каждой указанной температуре. После охлаждения при комнатной температуре определяют прочность, плотность и адсорбционную способность адсорбента при сборе нефти с поверхности воды и фильтрации промышленных сточных вод КНПЗ г. Самары, содержащих нефть, через полученный адсорбент.The sewage sludge is formed into 5-20 mm granules in a laboratory press, dried to constant weight and calcined in a ШП-1 laboratory furnace at a temperature of 300 and 400 ° С for 10-20 minutes at each specified temperature. After cooling at room temperature, the strength, density and adsorption capacity of the adsorbent are determined when collecting oil from the water surface and filtering industrial wastewater from the oil refinery in Samara containing oil through the obtained adsorbent.
Для сравнения получен адсорбент по прототипу обжигом порошка 1-3 мм в печи ШП-1 при температуре 700°С в течение 2 час.For comparison, the adsorbent of the prototype was obtained by roasting a powder of 1-3 mm in a ШП-1 furnace at a temperature of 700 ° С for 2 hours.
Данные по прочности и плотности адсорбента приведены в табл. 1.Data on the strength and density of the adsorbent are given in table. 1.
Пример 2. Сбор нефти или нефтепродукта с водной поверхностиExample 2. The collection of oil or oil from a water surface
Чашку Петри заполняют водой и взвешивают, затем на водную поверхность наносят нефтяное пятно таким образом, чтобы оно не касалось стенок чаши, вслед за этим чашку снова взвешивают. Затем на нефтяное пятно наносят навеску адсорбента до полного поглощения ею нефтяного пятна и чашку снова взвешивают. Привес веса нефти к весу адсорбента и дает величину адсорбционной способности адсорбента на воде.The Petri dish is filled with water and weighed, then an oil stain is applied to the water surface so that it does not touch the walls of the bowl, after which the cup is again weighed. Then, a weighed portion of the adsorbent is applied to the oil slick until it completely absorbs the oil slick and the cup is weighed again. The weight gain of oil to the weight of the adsorbent and gives the value of the adsorption capacity of the adsorbent in water.
Данные по определению адсорбционной способности адсорбентов, полученных по примеру 1, для всех опытов приведены в табл. 2. 
Из табл. 2 видно, что предлагаемый адсорбент позволяет удалить с поверхности воды нефть, в количестве в 1,9-3,3 раз превышающем его вес, по прототипу - в 1,8 раз.From the table. 2 shows that the proposed adsorbent allows you to remove oil from the water surface in an amount of 1.9-3.3 times its weight, according to the prototype - 1.8 times.
Пример 3. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода от нефти.Example 3. Wastewater treatment of an oil refinery from oil.
Адсорбент, полученный по примеру 1, взвешивают и помещают в сорбционную колонку объемом 100 мл. Через адсорбент сверху вниз пропускают очищаемые сточные воды КНПЗ г. Самары, содержащие нефть. Пропускание сточных вод осуществляют до появления нефти под слоем адсорбента, т.е. до "проскока" нефти. Затем адсорбент с адсорбированной нефтью вынимают из сорбционной колонки и взвешивают. Привес веса нефти к весу адсорбента характеризует адсорбционную способность адсорбента при фильтрации через него нефтесодержащих сточных вод.The adsorbent obtained in example 1 is weighed and placed in a sorption column with a volume of 100 ml. Purified wastewater from the Samara refinery in Samara containing oil is passed through the adsorbent from top to bottom. Wastewater is passed until oil appears under an adsorbent layer, i.e. to the "slip" of oil. Then the adsorbent with adsorbed oil is removed from the sorption column and weighed. The weight gain of oil to the weight of the adsorbent characterizes the adsorption capacity of the adsorbent when filtering oily wastewater through it.
Данные по определению адсорбционной способности полученного по примеру 1 адсорбента при фильтрации через него стоков, содержащих нефть, приведены в табл. 3. 
Из табл. 3 видно, что при фильтрации сточных вод через слой предлагаемого адсорбента на его поверхности адсорбируется нефть, в количестве в 1,71-2,3 раза превышающем вес адсорбента.From the table. Figure 3 shows that when filtering wastewater through a layer of the proposed adsorbent, oil is adsorbed on its surface in an amount of 1.71-2.3 times the weight of the adsorbent.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. SU, авторское свидетельство № 1171585, кл. Е 02 В 15/04, 1985.1. SU, copyright certificate No. 1171585, cl. E 02 B 15/04, 1985.
2. RU, патент № 2080298, кл. С 02 F 1/28, 1994.2. RU, patent No. 2080298, cl. C 02 F 1/28, 1994.
3. SU, авторское свидетельство № 994422, кл. C 02 F 1/40, 1980.3. SU, copyright certificate No. 994422, cl. C 02 F 1/40, 1980.
4. SU, авторское свидетельство № 939636, кл. E 02 B 15/04, 1980.4. SU, copyright certificate No. 939636, cl. E 02 B 15/04, 1980.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002103068/15A RU2231498C2 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | Method of removing crude oil and petroleum derivatives from a liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002103068/15A RU2231498C2 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | Method of removing crude oil and petroleum derivatives from a liquid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002103068A RU2002103068A (en) | 2003-08-27 |
| RU2231498C2 true RU2231498C2 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32845463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002103068/15A RU2231498C2 (en) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | Method of removing crude oil and petroleum derivatives from a liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2231498C2 (en) |
-
2002
- 2002-02-04 RU RU2002103068/15A patent/RU2231498C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Quina et al. | Treatment and use of air pollution control residues from MSW incineration: an overview | |
| CA1337359C (en) | Waste treatment | |
| Sayed et al. | Investigation of the effectiveness of some adsorbent materials in oil spill clean-ups | |
| UA81310C2 (en) | Method for purification of liquid media | |
| KR20120044967A (en) | Hydrophobic materials made by vapor deposition coating and applications thereof | |
| WO2012074947A1 (en) | Sorbent for removal of a contaminant from a fluid | |
| RU2231498C2 (en) | Method of removing crude oil and petroleum derivatives from a liquid | |
| RU2182118C1 (en) | Process of clearing of water from oil products | |
| AU616911B2 (en) | Inorganic, insoluble industrial raw material producible from waste, method for its production and use | |
| KR20110046216A (en) | Method for manufacturing functional materials for adsorption of polluant and functional materials manufactured by the same | |
| KR102645271B1 (en) | Process for purifying fluids | |
| Bontempi et al. | Case study of raw materials substitution: Activated carbon substitution for wastewater treatments | |
| KR100224308B1 (en) | A purifier of smoke | |
| RU2223832C2 (en) | Method of utilization of industrial wastes | |
| Attia et al. | From waste to treat waste: exploitation of marble dust as a harmful pollutant to a green adsorbent for dyes and heavy metals from industrial wastewater | |
| RU2069184C1 (en) | Sorbent and method for removing petroleum products from water surface | |
| CN103920474B (en) | A kind of oily waste water de-oiling modified ceramic compound coalescence material | |
| JP4907235B2 (en) | Oil-contaminated groundwater purification method | |
| AU728309B2 (en) | A method for treating liquid waste | |
| Li et al. | Kinetic study of adsorption of oil from oilfield produced water using modified porous ceramics filtration media in column mode | |
| UA122415C2 (en) | METHOD OF PREPARATION OF CARBON ADSORPENT, SORPTION AGENT AND METHOD OF REGENERATION OF USED CARBON ADSORPT | |
| JP2010000472A (en) | Oil adsorbing material | |
| RU2090258C1 (en) | Method of preparing sorbent for cleaning water to remove petroleum and petroleum derivatives | |
| KR20240007845A (en) | Ascon Manufacturing Facility Complex Emission Gas Reduction Layered Pore Expansive Clay Mineral Absorption Material Manufacturing Method | |
| Kershaw¹ et al. | Use of ground tire rubber in reactive permeable barriers to mitigate BTEX compounds |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080205 |