RU2744568C1 - Диспергент для ликвидации разливов нефти - Google Patents

Диспергент для ликвидации разливов нефти Download PDF

Info

Publication number
RU2744568C1
RU2744568C1 RU2020124134A RU2020124134A RU2744568C1 RU 2744568 C1 RU2744568 C1 RU 2744568C1 RU 2020124134 A RU2020124134 A RU 2020124134A RU 2020124134 A RU2020124134 A RU 2020124134A RU 2744568 C1 RU2744568 C1 RU 2744568C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dispersant
oil
glycol
water
solvent
Prior art date
Application number
RU2020124134A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Александрович Куряшов
Юлия Сергеевна Овчинникова
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть")
Priority to RU2020124134A priority Critical patent/RU2744568C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2744568C1 publication Critical patent/RU2744568C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/32Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Изобретение относится к диспергентам на основе поверхностно-активных веществ, предназначенным для ликвидации аварийных разливов нефти путем диспергирования плавающей нефтяной пленки. Изобретение касается диспергента для ликвидации разливов нефти, содержащего моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 20-30 масс. %, диоктилсульфосукцинат натрия - 10-30 масс. %, моноолеат сорбитана - 10-20 масс. %, растворитель – остальное. Растворитель состоит из смеси воды и гликолей С3-C5: пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентиленгликоль, в соотношении гликоль : вода = 40-60:60-40 масс. %. Технический результат - диспергент, обладающий низкой токсичностью, более высокой биоразлагаемостью, низкой температурой замерзания, что позволит использовать его также и в арктических условиях, большей эффективностью диспергирования при различных плотностях нефти, при различных температурах, при различной солености воды. 4 табл., 5 пр.

Description

Изобретение относится к очистке и поддержанию в надлежащем состоянии поверхности открытых водоемов, а также к материалам для обработки жидких загрязнений, а именно, к диспергентам на основе поверхностно-активных веществ, предназначенным для ликвидации аварийных разливов нефти путем диспергирования плавающей нефтяной пленки. Нефть, диспергированная заявленным диспергентом, в виде небольших капель быстро разбавляется в толще воды. Впоследствии большая часть нефтяных капель подвергается биологическому разложению углеводородоразлагающими организмами. Диспергент позволяет устранить последствия аварийных разливов нефти в морской воде в условиях низких температур.
Заявленное техническое решение направлено на ликвидацию аварийных разливов нефти путем ее диспергирования в толще воды. Диспергирование нефти является эффективным методом борьбы с аварийными разливами, так как позволяет в течение относительно короткого промежутка времени воздействовать на большие площади разлитой нефти [Cormack, D. (1983). The Use of Aircraft for Dispersant Treatment of Oil Slicks at Sea: Report of a Joint UK Government/Esso Petroleum Company Limited Investigation. London: Department of Transport, Marine Pollution Control Unit. 83 pp.], [Parker, H.D. (1979). Observations on the Aerial Application of Dispersant Using DC-6B Aircraft, Gulf of Campeche, Mexico. Warren Spring Laboratory, Department of Industry. Stevenage, UK. 7pp]. Кроме того, диспергенты могут использоваться в условиях бурного моря, когда возникает сложность для эффективного применения боновых заграждений и скиммеров или контролируемого сжигания нефти на месте разлива. Сущность изобретения заключается в разработке состава диспергента для ликвидации аварийных разливов нефти. Заявленный диспергент содержит: диоктилсульфосукцинат натрия - 10-30 масс. %; моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 20-30 масс. %; моноолеат сорбитана - 10-20 масс. %; растворитель - остальное. В качестве растворителя состав содержит смесь гликолей с числом атомов углерода от 3-х до 5-ти и воды, причем соотношение между гликолем и водой подобрано таким образом, чтобы обеспечить наименьшую температуру замерзания. Диспергент позволяет ликвидировать последствия аварийных разливов нефти, в том числе в арктических условиях.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлены источники, в которых описаны аналоги заявленного технического решения.
Так, известны диспергенты, выпускаемые фирмой Nalco (Corexit 9500А, Corexit 9527, Corexit 7664) [Мочалова, O.C. Диспергирующие средства для ликвидации последствий аварийных разливов нефти. Методика натурных испытаний [Текст]: деп. Ин-т океанол. РАН 20030621, N 1199-В2003 / О.С. Мочалова, Л.М. Гурвич, Н.М. Антонова; депонент Ин-т океанол. РАН (М.). - Введ. с 20030621. - [Б. м.: б. и.], 2003. - 8 с. - 3. - Б. ц.], [Мочалова, О.С. Состав и физико-химические свойства диспергирующих средств [Текст]: деп. Ин-т океанол. РАН 20030621, N 1200-В2003 / О.С. Мочалова, Л.М. Гурвич, Н.М. Антонова; депонент Ин-т океанол. РАН (М.). - Введ. с 20030621. - [Б. м.: б. и.], 2003. - 19 с.: ил. - 23. - Б. ц.]. Известные диспергенты обладают высокой эффективностью и широко применяются для ликвидации разливов нефти на море.
Сущностью, например, Corexit 7664, является смесь неионогенных ПАВ, которая используется при соотношении 1:10 (одна часть Corexit 7664 на 10 частей нефти) при обработке тяжелых нефтепродуктов на спокойных водах и до 1:50 при обработке нефти в открытом море при сильном волнении [Griffith D. Investigation into the Toxicity of Corexit. -Anewoildispergent - Fishery Leaflet, 1969, N 6].
Недостатком известного технического решения является негативное влияние известных диспергентов на оплодотворение и рост личинок и мальков. Так, лабораторные исследования биодеградации и токсичности Corexit 7664 показали, что препарат оказывает некоторое токсическое воздействие на отдельные виды морских организмов, в отличие от заявленного технического решения, составные компоненты которого обладают низкой токсичностью.
Известно изобретение по патенту SU1803418, C09K 3/32, Е02В 15/04 23.03.93 «Состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений», сущностью является состав, содержащий оксиэтилированные жирные спирты С1020 и оксиэтилированные жирные кислоты С11 - С17 с длиной оксиэтильной цепи 1-2 при соотношении компонентов, масс. %: 80-90 и 10-20, соответственно. Способ позволяет увеличить кратность сокращения площади загрязнения и снизить расход состава.
Недостатком известного технического решения является использование в известном составе менее биоразлагаемых синтетических ПАВ, в отличие от заявленного технического решения, в котором используются биоразлагаемые ПАВ.
Кроме этого, в известном техническом решении не описано использование состава при низких температурах, в отличие от заявленного технического решения.
Известно изобретение по патенту SU 1270209, Е02В 15/04, C09K 3/32, 15.11.86 «Состав для очистки поверхности воды от загрязнений», сущностью является состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений, содержащий поверхностно-активное вещество и носитель, отличающийся тем, что с целью увеличения кратности сокращения площади нефтяного загрязнения при длительном времени контакта состава с нефтью, в качестве поверхностно-активного вещества используют мылонафт, а в качестве носителя - нефтяные кислоты при следующем составе компонентов, масс. %: мылонафт 65-95, нефтяные кислоты 5-35. Мылонафт предназначен для увеличения кратности сокращения площади нефтяного загрязнения при длительном времени контакта состава с нефтью.
Недостатком известного технического решения является использование менее биоразлагаемых синтетических ПАВ, в отличие от заявленного технического решения, в котором используются биоразлагаемые ПАВ.
Кроме этого, в известном техническом решении не описано использование состава при низких температурах, в отличие от заявленного технического решения.
Известно изобретение по патенту WO 9834722 «Улучшенный состав диспергента, эффективного в отношении высоковязких углеводородов», сущностью является состав, который включает: (а) сложный моноэфир сорбитана и алифатической монокарбоновой кислоты, С10 - С20, (b) сложный моноэфир полиоксиэтилированного сорбитана и алифатической монокарбоновой кислоты С10 - С20, в котором на моль сложного эфира приходится от 6 до 30 этиленоксидных звеньев, (с) соль щелочного металла диалкилсульфосукцината, где алкильная группа представляет собой радикал с разветвленной цепью, содержащий от 4 до 13 атомов углерода, при условии, что критическая концентрация мицеллообразования при 25°С превышает 0,05 г/100 мл, (d) триэфир полиоксиэтилированного сорбитана и алифатической монокарбоновой кислоты С1020, в котором на моль триэфира приходится от 6 до 30 этиленоксидных звеньев или гексаэфир полиоксиэтилированного сорбитана и алифатической монокарбоновой кислоты С1020 в котором на моль гексаэфира приходится от 6 до 30 этиленоксидных звеньев и (е) растворитель, содержащий по меньшей мере один из ряда: простой эфир пропиленгликоля, простой эфир этиленгликоля, воды, спирта, гликоля и парафиновый углеводород. Композиция по п. 1, в которой растворитель содержит простой эфир пропиленгликоля или простой эфир этиленгликоля, по меньшей мере, один из ряда: вода, спирт, гликоль и парафиновый углеводород. Композиция по п. 1, в которой растворитель содержит простой эфир пропиленгликоля или простой эфир этиленгликоля и изопарафиновый углеводород. Композиция по п. 1, в которой парафиновый углеводород представляет собой изопарафиновый углеводород. Композиция по п. 1, в которой растворитель представляет собой изопарафиновый углеводород.
Недостатком известного технического решения является использование в составе растворителя углеводородов и эфиров гликолей, например, бутилцеллозольва, которые являются токсичными и несут угрозу вторичного загрязнения моря, в отличие от заявленного технического решения, в котором в качестве растворителя используется менее токсичный состав, состоящий из смеси гликолей (С3 - С5) с водой, например, пропиленгликоля с водой. Так, если ПДК монобутилового эфира этиленгликоля (бутилцеллозольва) для водных объектов рыбохозяйственного значения составляет 0,01 мг/дм3 и он относится 3-му классу опасности, то ПДК пропиленгликоля равен 0,3 мг/дм3 и его относят к 4-му классу опасности.
Недостатком известного технического решения является также отсутствие информации о возможности использования известного диспергента в арктических условиях, то есть при очень низких температурах, в отличие от заявленного диспергента, который имеет низкую температуру замерзания - минус 40°С.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранных заявителем в качестве прототипа, является изобретение по патенту US 4469603 «Поверхностно-активная композиция и способ диспергирования нефтяных пятен». Сущностью прототипа является композиция для диспергирования нефтяных пленок, состоящая по существу из 65-75 масс. % смеси сложного моноэфира сорбитана и жирной кислоты, причем указанная жирная кислота представляет собой алифатическую монокарбоновую кислоту, содержащую от 10 до 20 атомов углерода, моноэфир полиоксиэтилированного сорбитана жирной кислоты и 75%-й водный раствор щелочной соли диалкилсульфосукцината, массовый процент указанной соли в пересчете на сухую соль и сухую смесь составляет примерно от 35 до 40 процентов, а весовое соотношение указанного сложного моноэфира сорбитана жирной кислоты к указанного моноэфира полиоксиэтилированного сорбитана жирной кислоты составляет от 60:40 до 40:60, причем указанная смесь имеет ГЛБ в диапазоне от 9 до 10,5 и от 35 до 25 масс. % и не содержащей углеводородов растворитель, состоящий из воды и моноэфира гликоля, весовое отношение воды к указанному эфиру в указанной смеси составляет от 60:40 до 40:60, общее количество воды в указанной композиции составляет от 20 до 27,5 масс. %, и указанная композиция имеет вязкость в от 475 до 575 сСт при -10°С. Композиция по п. 1, в которой указанный простой моноэфир гликоля представляет собой моноалкиловый эфир гликоля, выбранный из группы, состоящей из эфира моноэтиленгликоля, эфира диэтиленгликоля, эфира монопропиленгликоля и эфира дипропиленгликоля; указанный алкильный радикал содержит от 1 до 4 атомов углерода. Композиция по п. 4, в которой указанный алкильный радикал представляет собой метальный радикал. Композиция по п. 4, в которой указанный алкильный радикал представляет собой бутильный радикал. Композиция по п. 4, в которой указанный простой моноэфир гликоля выбран из группы, состоящей из монобутилового эфира моноэтиленгликоля, монобутилового эфира диэтиленгликоля и монометилового эфира диэтиленгликоля. Композиция для диспергирования нефтяных пленок, состоящая из 70-75 весовых процентов смеси моноэфира сорбитана олеиновой кислоты, моноэфира полиоксиэтилированного сорбитана олеиновой кислоты и 75%-ного водного раствора натриевой соли ди(этилгексил)сульфосукцината, массовый процент указанной соли в пересчете на сухую соль и сухую смесь составляет от 35 до 40 процентов, а массовое отношение сложного моноэфира сорбитана олеиновой кислоты к указанному полиоксиэтилированному сорбитану составляет примерно 55:45, причем указанная смесь имеет ГЛБ в диапазоне от 9 до 10,5 и от 30 до 25 масс. %, не содержащего углеводородов растворителя, состоящего из смеси воды и моноалкилового эфира гликоля, выбранного из группы, включающей эфир моноэтиленгликоля, эфир диэтиленгликоля, эфир монопропиленгликоля и эфир дипропиленгликоля, в которых алкильный радикал содержит от 1 до 4 атомов углерода, общее количество воды в указанной композиции составляет от 20 до 27,5 масс. %, и указанная композиция имеет вязкость в диапазоне от примерно 475 до 575 сСт при -10°С. Композиция по п. 9, в которой указанный алкильный радикал представляет собой метальный радикал. Композиция по п. 9, в которой указанный алкильный радикал представляет собой бутальный радикал. Композиция по п. 9, отличающаяся тем, что указанный простой гликолевый моноэфир выбран из группы, состоящей из монобутилового эфира моноэтиленгликоля, монобутилового эфира диэтиленгликоля и простого монометилового эфира диэтиленгликоля.
Недостатками прототипа по сравнению с заявленным техническим решением являются:
- высокая токсичность: в составе прототипа в качестве растворителей используются эфиры гликолей, которые являются токсичными и несут угрозу вторичного загрязнения моря. Так, ПДК монобутилового эфира этиленгликоля (бутилцеллозольва) для водных объектов рыбохозяйственного значения составляет 0,01 мг/дм3 и он относится 3-му классу опасности. В заявленном техническом решении в качестве растворителя используется менее токсичный растворитель, состоящий из смеси гликолей (С3 - С5), например, пропиленгликоля, с водой. ПДК пропиленгликоля равен 0,3 мг/дм3 и его относят к 4-му классу опасности;
- низкая биоразлагаемость (скорость биоразложения): в составе прототипа в качестве растворителей используются эфиры гликолей, в частности монобутиловый эфир этиленгликоля (бутилцеллозольв), период полураспада которого составляет 7-28 дней [Howard РН, Boethling RS, Jarvis WF, Meylan WM, Michalenko EM (1991) Handbook of enviro nmental degradation rates. Chelsea, MI, Lewis Publishers Inc. (cited in ATSDR, 1996)], в то время как период полураспада растворителя пропиленгликоля, используемого в заявленном техническом решении, составляет 1-4 дня [West, RJ. Biodegradability relationships among propylene glycol substances in the organization for Economic Cooperation and Development ready- and seawater biodegradability tests / J.W. Davis, L.H. Pottenger, M.I. Banton, C. Graham // Environmental Toxicology and Chemistry. Vol. 26. No. 5. pp. 862-871.2007.];
- более высокая температура замерзания (-28°С), что ограничивает область его использования в арктических условиях указанной температурой окружающего воздуха;
- меньшая (для ряда составов сопоставимая) эффективность диспергирования при различных плотностях нефти, при различной температуре, при различной солености воды.
Целью и техническим результатом заявленного технического решения является устранение недостатков прототипа, а именно - разработка диспергента для ликвидации разливов нефти, в том числе в арктических условиях, обладающего:
- низкой токсичностью за счет использования менее токсичных растворителей. Так, растворитель, состоящий из смеси гликолей (С3 - C5), например, пропиленгликоля, с водой, имеет ПДК 0,3 мг/дм3 (4-й класс опасности) по сравнению с 3 классом опасности у прототипа;
- более высокой биоразлагаемостью за счет высокой скорости полураспада растворителей, составляющей 1-4 дня;
- низкой температурой замерзания (минус 40°С), что позволит использовать его не только при плюсовой температуре воды и воздуха - до 20°С и выше, но и в арктических условиях, а именно - при температуре воды, близкой к температуре замерзания (0°С), и температуре воздуха до минус 40°С;
- большей (для ряда составов сопоставимой, но не менее 50%) эффективностью диспергирования при различных плотностях нефти, при различных температурах, при различной солености воды (что позволит использовать его в морях с различной соленостью).
Сущностью заявленного технического решения является диспергент для ликвидации разливов нефти, содержащий диоктилсульфосукцинат натрия - 10-30 масс. %, моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 20-30 масс. %, моноолеат сорбитана - 10-20 масс. %, растворитель - остальное, отличающийся тем, что растворитель состоит из смеси воды и гликолей С3 - С5: пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентиленгликоль, в соотношении гликоль : вода = 40-60:60-40 масс. %.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Таблицами 1-4.
В Таблице 1 представлены составы (столбцы 2-7) и эффективность диспергирования при температурах 0°С и 20°С (столбцы 8-13) заявленного диспергента с пропиленгликолем в качестве растворителя.
В Таблице 2 представлены составы (столбцы 2-7) и эффективность диспергирования при температурах 0°С и 20°С (столбцы 8-13) заявленного диспергента с бутиленгликолем в качестве растворителя.
В Таблице 3 представлены составы (столбцы 2-7) и эффективность диспергирования при температурах 0°С и 20°С (столбцы 8-13) заявленного диспергента с пентиленгликолем в качестве растворителя.
В Таблице 4 представлена эффективность диспергирования заявленного диспергента с использованием вод с различной соленостью на примере диспергента с пропиленгликолем в качестве растворителя при температуре 0°С.
Заявленный диспергент содержит в своем составе:
- поверхностно-активные вещества: диоктилсульфосукцинат натрия, моноолеат сорбитана и моноолеат полиоксиэтиленсорбитана. В окружающей среде моноолеат сорбитана и моноолеат полиоксиэтиленсорбитана распадаются на отдельные соединения (сорбит и жирная кислота);
- растворители - пропиленгликоль, или бутиленгликоль, или пентиленгликоль в смеси с водой, для снижения вязкости смеси эмульгатора и диспергаторов и стабилизации их фазового состояния.
Пример 1. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 1).
Масс. % каждого компонента в отдельности, приведенные в Примере 1, являются процентом от суммарной массы компонентов.
В коническую колбу объемом, например, 2000 мл при комнатной температуре загружают 25 масс. % (например, 150 г) дистиллированной воды и 25 масс. %, (например, 150,0 г) пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 10 масс. % (например, 60,0 г) моноолеат сорбитана. Затем загружают 30 масс. % (например, 180,0 г) моноолеата полиоксиэтиленсорбитана. Затем загружают 10 масс. % (например, 60,0 г) диоктилсульфосукцината натрия.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 1.
Составы заявленного диспергента №2 - 12 получают по алгоритму, описанному в Примере 1, меняя количество (масс. %) компонентов.
Составы 1-12 приведены в Таблице 1, столбцы 2-7.
Диспергенты с использованием в качестве растворителей бутиленгликоля и пентиленгликоля получают по алгоритму, описанному в Примере 1, заменяя пропиленгликоль на бутиленгликоль и пентиленгликоль соответственно. Составы полученных диспергентов приведены в Таблицах 2 и 3, столбцы 2-7 соответственно.
Пример 2. Получение диспергента по прототипу (Таблица 1).
Получают состав по алгоритму, описанному в патенте на изобретение US 4469603.
Полученный раствор по внешнему виду представляет собой однородную прозрачную жидкость светло-коричневого цвета без комков, взвесей, пленок и других признаков неполного растворения сырьевых компонентов.
Оценка эффективности составов заявленного диспергента, представленных в Таблицах 1, 2, 3 столбцы 2-7 проводилась по результатам оценки эффективности диспергирования. Эффективность диспергирования заявленного диспергента оценивалась на трех типах нефтей с плотностями 0,816 г/см3, 0,865 г/см3, 0,932 г/см3 (Таблица 1, 2, 3, столбцы 8-13). Испытания проводились при температуре воды и окружающей среды 0°С и 20°С.
Кроме этого, для исследования возможности использования заявленного диспергента в различных морях (имеющих различную соленость) проведено изучение эффективности диспергирования заявленного диспергента с использованием вод с различность соленостью - 15 г/л, 25 г/л и 35 г/л (Таблица 4). Изучение проведено на примере составов диспергента с растворителем пропиленгликолем, поскольку результаты предыдущих испытаний показали близкие значения эффективности диспергирования составов диспергента с различными растворителями. Изучение проведено при температуре 0°С, то есть при более жестких условиях по сравнению с 20°С, так как результаты предыдущих испытаний показали, что эффективность диспергирования при 20°С выше, чем при 0°С.
Соотношение диспергент: нефть во всех испытаниях составляла 1:20.
Для испытаний составов использовали модель морской воды, которая представляет собой водный раствор смеси солей в следующем соотношении:
NaCl - 75.71 масс. %;
CaCl2 - 3.31 масс. %;
KCl - 2.26 масс. %;
MgCl2 - 14.83 масс. %;
Na2SO4 - 3.89 масс. %.
Оценка эффективности диспергирования проводилась по известной методике BFT (Baffled Flask Test) [A.D. Venosa, D.W. King, G.A. Sorial The Baffled Flask Test for Dispersant Effectiveness: A Round Robin Evaluation of Reproducibility and Repeatability // Spill Science & Technology Bulletin, Vol. 7, Nos. 5-6, pp. 299-308, 2002].
Согласно методике, сначала необходимо приготовить стандартные растворы. Для этого в виалу последовательно добавляют 18 мл дихлорметана, 2 мл нефти и исследуемый диспергент в количестве 1:20 по отношению к нефти. Далее содержимое виалы встряхивают до получения однородного раствора. После приготовления определяют плотность получившегося раствора.
Для получения шеститочечной калибровочной зависимости выполняют следующую процедуру. В шесть делительных воронок объемом 120 мл приливают по 30 мл модельной морской воды и добавляют соответственно 20, 50, 100, 150, 200 и 300 мкл приготовленного заранее стандартного раствора. Затем из каждой смеси модельной морской воды и стандартного раствора трижды экстрагируют нефть и диспергент, используя по 5 мл дихлорметана, встряхивая каждый раз воронку в течение 2-х минут. После полного разделения слоев в делительных воронках нижний слой дихлорметана собирают и объединяют в виалах с винтовой крышкой. Общий объем экстракта в виалах доводят до 20 мл добавлением дихлорметана. Полученные шесть экстрактов при необходимости можно хранить при температуре 5°С не более 5 суток.
Далее определяют оптическую плотность экстрактов при длинах волн 340, 370 и 400 нм. Используя полученные значения, строят зависимость оптической плотности от длины волны и рассчитывают площадь под ней. Для этого применяют метод трапеций, используя соответствующее уравнение:
Figure 00000001
Полученные значения площади (Area) наносят на график зависимости от концентрации нефти и используют для определения количества (мг) диспергированной нефти (ДН):
Figure 00000002
где Vдхм - объем экстрагента (дихлорметан), мл;
Vк - объем модельной морской воды в колбе, мл;
Vэ - объем модельной морской воды, отобранной для экстрагирования, мл;
tgα - тангенс угла наклона калибровочной зависимости площади (Area) от концентрации нефти.
Для определения процентного содержания диспергированной нефти используют следующую формулу:
Figure 00000003
где ρн - плотность исследуемой нефти, мг/мл;
Vн - объем исследуемой нефти, мл.
Предельно допускаемое абсолютное расхождение между четырьмя параллельными результатами испытаний, полученными в условиях воспроизводимости для доверительной вероятности, равно 0,95.
Оценку эффективности диспергирования проводили с использованием модифицированной колбы для трипсинизации, оснащенной носиком в ее нижней части с целью отделения диспергированной нефти без затрагивания верхнего слоя нефти.
Пример 3. Изучение эффективности диспергирования при 0°С.
В колбу добавляют, например, 120 мл модельной морской воды с соленостью, например, 35 г/л. Далее нефть аккуратно вносят на поверхность модельной морской воды. Затем добавляют диспергент в отношении к нефти 1:20. Колбу помещают в климатическую камеру и задают температуру 0°С. После термостатирования в течение не менее 60 минут колбу встряхивают в орбитальном шейкере при 200 об/мин в течение 10 мин. Диспергированную нефть помещают в делительную колбу для ее экстракции дихлорметаном. Экстракцию проводят трижды, используя по 5 мл дихлорметана, встряхивая каждый раз воронку в течение 2-х минут.
Концентрацию нефти определяют спектрофотометрически при длинах волн 340, 370 и 400 нм. Эффективность диспергирования оценивают как отношение количества диспергированной нефти к общему количеству внесенной нефти с учетом естественного диспергирования, выраженное в процентах.
Пример 4. Изучение эффективности диспергирования при 20°С.
Изучение эффективности диспергирования при 20°С проводили аналогично методике по Примеру 3, изменив температуру в климатической камере на 20°С.
Пример 5. Изучение эффективности диспергирования при использовании вод с различной соленостью.
Изучение эффективности диспергирования при использовании вод с различной соленостью (для изучения возможности использования в различных морях) проводили аналогично методике по Примеру 3, варьируя соленость модельной морской воды: 15 г/л, 25 г/л и 35 г/л.
Результаты изучения эффективности диспергирования по Примерам 3 и 4 приведены в Таблицах 1, 2, 3 на Фиг. 1, 2, 3, столбцы 8-13.
Результаты изучения эффективности диспергирования по Примеру 5 приведены в Таблице 4.
Из анализа диспергирующей эффективности составов заявленного диспергента, представленных в Таблицах 1, 2, 3, 4, а также учитывая факт того, что температура замерзания заявленного диспергента равна минус 40°С, можно сделать вывод, что заявленный диспергент обладает эффективностью не менее 50% при его использовании:
- при различных плотностях нефти (Фиг. 1, 2, 3);
- при различной температуре воды (от 0°С до 20°С) и температуре воздуха (от минус 40°С до плюс 20°С) (Фиг. 1, 2, 3). При этом заявитель делает вывод, что заявленный диспергент можно использовать при ликвидации разливов нефти в арктических условиях, то есть при температуре воды, близкой к температуре замерзания (0°С) (см. результаты в Таблицах 1, 2, 3) и температуре воздуха до минус 40°С, исходя из температуры замерзания диспергента. Кроме этого, заявитель делает логический вывод, что, исходя из тенденции увеличения эффективности диспергирования при повышении температуры, заявленный диспергент будет проявлять высокую эффективность диспергирования и при температурах выше 20°С;
- при различной солености воды, что позволяет использовать его в морях с различной соленостью.
При этом лучшей эффективностью диспергирования всех составов заявленного диспергента является эффективность при соотношении гликоль (пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентиленгликоль): вода = 40-60:60-40 масс. %.
Таким образом, из описанного выше можно сделать вывод, что разработан диспергент для ликвидации разливов нефти, в том числе в арктических условиях, обладающий:
- низкой токсичностью за счет использования менее токсичных растворителей. Так, растворитель, состоящий из смеси гликолей (С3 - C5), например, пропиленгликоля, с водой, имеет ПДК 0,3 мг/дм3 (4-й класс опасности) по сравнению с 3 классом опасности у прототипа;
- более высокой биоразлагаемостью за счет высокой скорости полураспада растворителей, составляющей 1-4 дня;
- низкой температурой замерзания (минус 40°С), позволяющий использовать диспергент не только при плюсовой температуре воды и воздуха до 20°С и выше, но и в арктических условиях, а именно - при температуре воды, близкой к температуре замерзания (0°С), и температуре воздуха до минус 40°С;
- большей (для ряда составов сопоставимой, но не менее 50%) эффективностью диспергирования при различных плотностях нефти, при различных температурах, а также при различной солености воды (что позволяет использовать его в морях с различной соленостью) (см. Таблицы 1-4).
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007

Claims (1)

  1. Диспергент для ликвидации разливов нефти, содержащий моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 20-30 масс. %, диоктилсульфосукцинат натрия - 10-30 масс. %, моноолеат сорбитана - 10-20 масс. %, растворитель - остальное, отличающийся тем, что растворитель состоит из смеси воды и гликолей С35: пропиленгликоль, бутиленгликоль, пентиленгликоль, в соотношении гликоль : вода = 40-60:60-40 масс. %.
RU2020124134A 2020-07-21 2020-07-21 Диспергент для ликвидации разливов нефти RU2744568C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124134A RU2744568C1 (ru) 2020-07-21 2020-07-21 Диспергент для ликвидации разливов нефти

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124134A RU2744568C1 (ru) 2020-07-21 2020-07-21 Диспергент для ликвидации разливов нефти

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744568C1 true RU2744568C1 (ru) 2021-03-11

Family

ID=74874301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124134A RU2744568C1 (ru) 2020-07-21 2020-07-21 Диспергент для ликвидации разливов нефти

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744568C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777538C1 (ru) * 2021-09-30 2022-08-08 Общество с ограниченной ответственностью «Газпром нефть шельф» (ООО «Газпром нефть шельф») Диспергент для ликвидации разливов нефти

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469603A (en) * 1982-08-06 1984-09-04 Cosden Technology, Inc. Surface-active compositions and method for dispersing oil slicks
SU1270209A1 (ru) * 1984-01-30 1986-11-15 Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Освоению Месторождений Нефти И Газа Состав дл очистки поверхности воды от нефт ных загр знений
WO1998034722A1 (en) * 1997-02-11 1998-08-13 Exxon Research And Engineering Company Dispersant formulation for cleaning up oil spills
WO2005115603A2 (en) * 2004-05-17 2005-12-08 Exxonmobil Upstream Research Company Corp-Urc-Sw348 Oil spill dispersants and dispersion methods

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4469603A (en) * 1982-08-06 1984-09-04 Cosden Technology, Inc. Surface-active compositions and method for dispersing oil slicks
SU1270209A1 (ru) * 1984-01-30 1986-11-15 Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Освоению Месторождений Нефти И Газа Состав дл очистки поверхности воды от нефт ных загр знений
WO1998034722A1 (en) * 1997-02-11 1998-08-13 Exxon Research And Engineering Company Dispersant formulation for cleaning up oil spills
WO2005115603A2 (en) * 2004-05-17 2005-12-08 Exxonmobil Upstream Research Company Corp-Urc-Sw348 Oil spill dispersants and dispersion methods

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777538C1 (ru) * 2021-09-30 2022-08-08 Общество с ограниченной ответственностью «Газпром нефть шельф» (ООО «Газпром нефть шельф») Диспергент для ликвидации разливов нефти
RU2784364C1 (ru) * 2021-11-11 2022-11-25 Общество с ограниченной ответственностью "Страта Солюшенс" Диспергент для ликвидации разливов нефти

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4469603A (en) Surface-active compositions and method for dispersing oil slicks
NL8302066A (nl) Dispergeermiddel.
NO176165B (no) Blanding for dispergering av oljesöl på vann
Ng et al. An environmentally friendly approach to treat oil spill: Investigating the biodegradation of petrodiesel in the presence of different biodiesels
WO2013135644A1 (en) Oil recovery
Nawavimarn et al. Bio-based dispersants for fuel oil spill remediation based on the Hydrophilic-Lipophilic Deviation (HLD) concept and Box-Behnken design
EP0944430B1 (en) Compositions and methods for dispersing and biodegrading spilled petroleum oils and fuels
RU2744568C1 (ru) Диспергент для ликвидации разливов нефти
Prince A half century of oil spill dispersant development, deployment and lingering controversy
US3639255A (en) Process of dispersing oil slicks
Giwa et al. Green dispersants for oil spill response: A comprehensive review of recent advances
Canevari OIL SPILL DISPERSANTS–CURRENT STATUS AND FUTURE OUTLOOK
NO155755B (no) Materiale inneholdende overflateaktivt stoff og loesningsmiddel til dispergering av oljeflak.
US6660698B2 (en) Methods for extinguishing petroleum-based fires, suppressing petroleum-released vapors and cleaning petroleum-contaminated surfaces
RU2546655C2 (ru) Защита жидких топлив
RU2764306C1 (ru) Способ ликвидации аварийных разливов нефти
RU2800052C1 (ru) Состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений
NO137482B (no) Preparat for dispergering av oljes¦l.
RU2743308C1 (ru) Диспергент для ликвидации разливов нефти
JP2001220574A (ja) 自己攪拌型流出油処理剤
RU2814201C1 (ru) Состав собирателя для локализации разливов нефти в акваториях
RU2814663C1 (ru) Состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения
Tiwari et al. Use of chemical dispersants for management of oil pollution
WO2023091038A1 (en) Oil dispersant formulation, methods and uses thereof
NO169526B (no) Dispergeringsmiddel, samt fremgangsmaate for dispergering av et oljeflak i vann