Изобретение относится к способу изготовления материалов для обработки таких жидких загрязнений, как нефть и нефтепродукты, и может быть использовано в технологиях изготовления подобных материалов с последующим их использованием в отраслях промышленности, занимающихся добычей, переработкой, перевозкой и использованием нефти и нефтепродуктов для ликвидации загрязнений этими продуктами поверхности воды и почвы.
Известен адсорбент на основе торфа, способ изготовления которого выбран за прототип. Способ включает нанесение на основу активного вещества, а именно, соль алифатического амина с длиной органической цепи С8-С18, растворенную в воде, при нагревании водного раствора до 80-90оС.
Недостатками прототипа является смывание активного вещества с основы адсорбента и частичное поглощение им воды в виде воднонефтяной эмульсии из-за сильной полярности адсорбента "торф + RNH3" и большого средства к воде. Адсорбционная емкость адсорбента составляет 13 кг/кг.
Задачей изобретения является разработка способа получения адсорбента нефти и нефтепродуктов с практически неудаляемым активным веществом, в результате чего емкость адсорбента в процессе эксплуатации и регенерации меняется незначительно, что увеличивает срок службы адсорбента.
Задача изобретения решается способом изготовления адсорбента нефти и нефтепродуктов на основе пористого и/или волокнистого органического материала, звенья молекул которого содержат одну и более реакционноспособные функциональные группы, включающим нанесение на основу активного вещества, при этом в качестве активного вещества используют вещества, выбранные из группы, состоящей из высших карбоновых кислот формулы R1-СOOН, высших спиртов формулы R2-OН, высших алкилгалогенидов формулы R3-Г, высших α -олефинов формулы R4-CН=CН2,и/или их смеси, где R1 С10-C25-алкил; R2 C8-C20-алкил или полигалогеналкил; R3, R4 C8-С20 алкил при условиях, обеспечивающих химическое соединение радикалов R1 и/или R2 и/или R3 и/или R4 cо звеньями молекул материала основы адсорбента.
Адсорбент нефти и нефтепродуктов на основе пористого и/или волокнистого материала содержит в звеньях молекул материала основы в качестве активного компонента эфирные группировки OOCR1 и/или OR, где R1 C10-С25-алкил,
R 2 C8-C20-алкил или полигалогеналкил при содержании активного: компонента 0,8-11,0 мас.
Целесообразно химическое соединение радикалов R1 и/или R2 и/или R3cо звеньями молекул материала осуществлять при 95-120оС в присутствии органического растворителя, способного образовывать азеотропную смесь с водой, а для радикала R3 в присутствии также и щелочи.
Соединение радикалов R4 со звеньями молекул материала основы адсорбента осуществляют в присутствии толуолсульфокислоты.
П р и м е р 1. На основу из хлопчатобумажных волокон наносят смесь карбоновых кислот С10-С25, а именно, С10-C16 1 мас.ч. С17-С20 3 мас.ч. С21-С25 5 мас.ч. при 95-120оС в присутствии органического растворителя, например толуола, гептана, ксилола. При этом на поверхности волокон, соприкасающихся со смесью карбоновых кислот, протекает реакция
целлюлоза-OH + R1- COOH⇆ целлюлоза-O--R1+H2O где R1 C10-С25 алкил.
Сдвиг равновесия реакции в сторону образования соединения "целлюлоза OOCR1", осуществляется путем удаления из зоны реакции воды, которая образует азеотроп с органическим растворителем. Условия образования этого азеотропа определяют пределы температуры способа: 95-120оС. В результате способа высшие карбоновые кислоты химически соединяются с хлопчатобумажным волокном, что препятствует их удалению с поверхности основы во время эксплуатации и регенерации. Полученный адсорбент содержит С10-С25-алкил 11 мас. хлопчатобумажное волокно остальное.
Так, во время эксплуатации адсорбента в течение 24 ч с целью очистки воды от нефти и нефтепродуктов с его основы удаляется 1,8% активного вещества. Первоначальная адсорбционная емкость составляет 8,43 кг/кг. Затем адсорбент отжимают от собранных нефти и нефтепродуктов и вновь используют. После десяти раз повторений указанных операций над одним и тем же адсорбентом его адсорбционная емкость составляет 8,22 кг/кг, т.е. уменьшается лишь на 2,5%
П р и м е р 2. На основу из хлопчатобумажных волокон наносят смесь высших спиртов, а именно фторированных спиртов С8-С20 при 95-120оС в присутствии органического растворителя, например толуола, гептана, ксилола.
При этом на поверхности волокон, соприкасающихся со смесью фторированных спиртов, протекает реакция
целлюлоза-OH+R2-OH⇆ целлюлоза -O-R2+H2O где R2 C8-C20 перфторалкил.
Сдвиг равновесия реакции в сторону образования соединения "целлюлоза -O-R2" осуществляют удалением из зоны реакции воды, образующей с органическим растворителем азеотропы при 95-120оС.
В результате способа высшие спирты химически соединяются с хлопчатобумажным волокном, что препятствует их удалению с поверхности основы во время эксплуатации и регенерации. Полученный адсорбент содержит С8-С20 перфторалкил 4,8 мас.
Так, во время эксплуатации адсорбента в течение 24 ч с целью очистки воды от нефти и нефтепродуктов с его основы удаляется 2,5% активного вещества. Первоначальная адсорбционная емкость составляет 9,02 кг/кг. После десяти циклов регенерации и использования этого адсорбента его адсорбционная емкость составляет 6,27 кг/кг, т.е. уменьшается на 30,5%
П р и м е р 3. Пример 3 аналогичен примеру 2 с тем отличием, что фторированный спирт R2-ОН, где R2 C8 F17 наносят на синтетическое волокно "нитрон".
Известно, что волокно "нитрон" получают сополимеризацией нитрида акриловой кислоты СН2 СН CN с итаконовой кислотой HOOCCOOH и метилакрилатом CH2-CH-C Cодержание итаконовой кислоты и метилакрилата в волокне составляет 1,8-2,0 мас. Из указанных формул видно, что данное волокно содержит карбоксильные и сложно-эфирные группы и поэтому к нему можно применить предлагаемый способ.
При этом на поверхности волокон, соприкасающихся с фторированным спиртом, протекают следующие реакции:
итаконовой кислоты с фторированным спиртом в два этапа
-CH2-+ R2-OH ⇆ CH2- H2O
-CH2- R2-OH ⇆ CH2- H2O метакрилата с фторированным спиртом
-CH2-+ R2-OH ⇆ CH2- + CH3OH где R2 C8F17.
В результате способа фторированный спирт химически соединяется с синтетическим волокном "нитрон", что препятствует его удалению с поверхности основы во время эксплуатации и регенерации.
Полученный адсорбент содержит 0,9 мас. С8F17.
Так, во время эксплуатации адсорбента в течение 24 ч с целью очистки воды от нефти и нефтепродуктов с его основы удаляется 3,5% активного вещества. Первоначальная адсорбционная емкость составляет 11,02 кг/кг. После десяти циклов регенерации и использования этого адсорбента его адсорбционная емкость составляет 9,21 кг/кг, т.е. уменьшается на 16,9%
П р и м е р 4. Пример 4 аналогичен примеру 2 с тем отличием, что наносят смесь высших спиртов R2-OН, где R2 C8-С20 алкил.
В результате способа указанные спирты химически соединяются с хлопчатобумажным волокном, что препятствует их удалению с поверхности адсорбента. Полученный адсорбент содержит С8-С20-алкил 7,8 мас.
Так, во время эксплуатации адсорбента в течение 24 с целью очистки воды от нефти и нефтепродуктов с его основы удаляется 2,4% активного вещества. Первоначальная адсорбционная емкость составляет 10 кг/кг. После десяти циклов регенерации и использования этого адсорбента его адсорбционная емкость составляет 8,1 кг/кг, т.е. уменьшается на 19,0%
П р и м е р 5. На основу из хлопчатобумажных волокон наносят смесь высших алкилгалогенидов, например, алкилхлоридов R3-Сl при 95-120оС в присутствии органического растворителя, например толуола, гептана, ксилола и щелочи.
На поверхности волокон, соприкасающихся со смесью высших алкилхлоридов, протекает реакция
целлюлоза-OH+R3-Cl⇆ целлюлоза -O-R3+HCl и далее
НСl + NaOН NaCl + H2О
Получают адсорбент, содержащий С8-С20 алкил 10,7 мас.
В результате способа алкилхлорид химически соединяется с хлопчатобумажным волокном, что препятствует его удалению с поверхности основы во время эксплуатации и регенерации. Во время эксплуатации адсорбента в течение 24 ч с целью очистки воды от нефти и нефтепродуктов с его основы удаляется 2,5% активного вещества. Первоначальная адсорбционная емкость составляет 8,3 кг/кг. После десяти циклов регенерации и использования этого адсорбента его адсорбционная емкость составляет 6,4 кг/кг, т.е. уменьшается на 22,9%
П р и м е р 6. На основу из хлопчатобумажных волокон наносят смесь высших α -олефинов R4-CН=CН2, где R4-С8-C20-алкил в присутствии толуолсульфокислоты.
На поверхности волокон протекает следующая реакция:
целлюлоза-OH+R4-CH⇆ целлюлоза -O-H-
Получают адсорбент, содержащий 8,2 мас. С8-С20-алкил.
В результате способа высшие α -олефины соединяются с хлопчатобумажным волокном, что препятствует их удалению с поверхности основы во время эксплуатации и регенерации. Во время эксплуатации адсорбента в течение 24 ч с целью очистки воды от нефти и нефтепродуктов с его основы удаляется 2,3% активного вещества. Первоначальная адсорбционная емкость составляет 9,6 кг/кг. После десяти циклов регенерации и использования этого адсорбента его адсорбционная емкость составляет 6,6 кг/кг, т.е. уменьшается на 31,2%
Таким образом, из примеров 1-6 следует, что в изготовленном по предлагаемому способу адсорбенте процент удаления активного вещества с основы в процессе эксплуатации очень низкий и составляет 1,8-3,5% Адсорбционная емкость после десяти циклов отжима из адсорбента нефти и нефтепродуктов (регенерации) и последующего использования изменяется незначительно 2,5-31,2% и остается в приемлемых для существующего уровня техники значениях, а именно, не ниже 6 кг/кг.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
АДСОРБЕНТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ И ПОЧВЫ | 1992 |
|
RU2049543C1 |
АДСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ И ПОЧВЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | 1991 |
|
RU2036719C1 |
СОРБЕНТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | 1997 |
|
RU2132225C1 |
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПЕСКА ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ | 1992 |
|
RU2049871C1 |
АДСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ НЕФТЕПРОДУКТОВ | 1997 |
|
RU2124397C1 |
КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ИЗ АМИНОСМОЛ И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРОДУКТОВ ИЗ ЭТИХ КОМПОЗИЦИЙ | 2003 |
|
RU2327716C2 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ И ИХ ИЗВЛЕЧЕНИЯ | 1993 |
|
RU2054090C1 |
ПРОДУКТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ОДНО ВЕЩЕСТВО, ИНГИБИРУЮЩЕЕ NO-СИНТАЗЫ, В КОМБИНАЦИИ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ С ОДНИМ ВЕЩЕСТВОМ, ИНГИБИРУЮЩИМ ФОСФОЛИПАЗЫ А2 | 2000 |
|
RU2256465C2 |
БИОКОМПОЗИЦИОННАЯ ПЛИТА | 2011 |
|
RU2586699C2 |
КОМПОЗИЦИЯ ПРИСАДОК И КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ СЫРОЙ НЕФТИ, СМАЗОЧНОГО МАСЛА ИЛИ МАЗУТА | 1992 |
|
RU2101326C1 |
Изобретение относится к способам изготовления материалов для обработки таких жидких загрязнений, как нефть и нефтепродукты. Сущность изобретения: способ включает нанесение на пористую и (или) волокнистую основу из органического материала, звенья молекул которого содержат одну и более реакционноспособные функциональные группы, активного вещества. В качестве активного вещества используют высшие карбоновые кислоты R1 - COOH, высшие спирты R2 - OH, высшие алкилгалогениды R3 - Г, высшие α-олефины R4-CH=CH2 и (или) их смеси, где радикалы R1 = C1 0-C2 5-алкил, R2=C8-C2 0-алкил или полигалогеналкил, R3, R4=C8-C2 0-алкил при условиях, обеспечивающих химическое соединение указанных радикалов со звеньями молекул материала основы адсорбента. Химическое соединение радикалов R1, R2, R3 осуществляют при 95- 120oС в присутствии органического растворителя, способного образовывать азеотропную смесь с водой. Химическое соединение радикала R3 осуществляют также в присутствии щелочи. Химическое соединение радикала R4 осуществляют в присутствии толуолсульфокислоты. Адсорбент содержит в звеньях молекул материала основы эфирные группировки -OOCR1, -OR, где R1 = C1 0-C2 5-алкил, R = C8-C2 0-алкил- или полигалогеналкил. 2 с. и 3 з. п. ф-лы.
где R1 C1 0 C2 5-алкил;
R2 C8 C2 0-алкил или полигалогеналкил;
R3 и R4 C8 C2 0-алкил,
а процесс ведут при условиях, обеспечивающих химическое соединение радикалов R1, и/или R2, или R3, и/или R4 с носителем.
-OOCR1 и/или -OR,
где R1 C1 0 C2 5-алкил;
R C8 C2 0-алкил или полигалогеналкил,
при следующем соотношении компонентов, мас.
Активный компонент 0,8 11,0
Органический носитель Остальное
Адсорбент для очистки воды от нефтепродуктов, масел и углеводородов | 1977 |
|
SU704903A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Авторы
Даты
1996-05-27—Публикация
1993-08-23—Подача