СОРБЕНТ ДЛЯ СБОРА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ С ПОВЕРХНОСТИ ВОДЫ Российский патент 1997 года по МПК B01J20/22 

Изобретение относится к получению новых адсорбционных материалов и может быть использовано для очистки от нефти и нефтепродуктов поверхности воды и почвы при их случайных или аварийных проливах, а также для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Известен способ очистки от нефти с помощью сетчатых контейнеров, заполненных перьями водоплавающий птицы. Адсорбентом являются перья птицы. Нефть регенерируется выдавливанием с последующим сбором.

К недостаткам данного способа можно отнести дороговизну и недоступность адсорбента (РСТ, кл. C 02 F 1/28, международная заявка N 90/12757, опублик. 90.11.01, N 25, УДК 628.543).

Известен способ сбора проливов нефти, в котором в качестве адсорбента используется порошок эластомера-блоксополимера стирола с этиленом и бутиленом. Разлитая нефть засыпается порошком полимера, впитывается им, образующийся легкий, твердый материал с немаслянистой и неклейкой поверхностью собирают и удаляют с поверхности воды (патент США N 4941978, кл. C 02 F 1/28, НКИ 210-693, УДК 628.192Ж62854, опублик. 90.07.17, т. 1116 N 2).

К недостаткам данного способа относятся технологические трудности сбора адсорбента с поверхности воды, невозможно регенерации.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ сбора проливов нефти, удаления тонкой пленки с поверхности вод, где в качестве адсорбента используют волокнистый материал из полипропилена или модифицированного базальтового волокна в виде сетки с размером ячеек 5 30 см с напыленными на него поверхностно-активными веществами моноалкиловыми эфирами полиэтиленгликоля или моноалкилфениловыми эфирами полиэтиленгликоля на основе полимердистиллята (авт. св. N 1803388, кл. C 02 F 1/40, E 02 B 15/04, N 4866181/26, 28.06.90, опублик. БИ N 11, 1993).

К недостаткам данного способа следует отнести невозможность регенерации адсорбента и ограничения по толщине собираемой пленки.

Цель изобретения создание адсорбента, не смачивающегося водой, обладающего высокой емкостью по отношению к нефти и нефтепродуктам, способностью к многократной регенерации, вырабатываемого из доступного и дешевого сырья.

Цель достигается модификацией поверхности природных целлюлозных волокнистых материалов термоэластопластом ДСТ продуктом крупнотоннажного производства, наносимым на поверхность волокон путем его сорбции из раствора в ароматических углеводородах с последующей сушкой от растворителя. ДСТ представляет собой блоксополимер стирола с бутадиеном с содержанием стирола от 10 до 50 мас.1. Наличие двойных связей линейной структуры и ароматических групп в полимере позволяет создавать прочную связь за счет образования координационной связи между карбоксильным группами целлюлозы и активными группами ДСТ, что обеспечивает высокую устойчивость полимера к вымачиванию нефтепродуктам и высокую гидрофобность адсорбента. Кроме того, при связи ДСТ с целлюлозой за счет длинных молекул и коротких контактирующих сегментов образуются петли, которые позволяют повысить емкость адсорбента к нефти и нефтепродуктам и обеспечить возможность его многократного использования.

В качестве природных волокнистых материалов могут использоваться отходы текстильного производства, технические остатки производства ваты, низкосортная техническая вата, торф и другие целлюлозосодержащие продукты. Обработанные ДСТ волокнистые материалы применяются в виде матов (тюфяков) путем наложения их на загрязненную водную поверхность с последующим механическим отжимом сорбированных нефти и нефтепродуктов из адсорбентов. После отжима сорбент может быть повторно использован, при этом число циклов регенерации может достигать 20.

Пример 1. В 100 мл толуола растворяют 0,2 г ДСТ-30, затем полученный раствором пропитывают 9,8 г ваты технической отбеленной и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 135 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхностью. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 135 г. Емкость сорбента составила 13,5 г нефти/г сорбента.

Пример. 2 В 100 мл толуола растворяют 0,5 г ДСТ-30, затем полученным раствором пропитывают 9,5 г ваты технической отбеленной и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 169 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 169 г. Емкость сорбента составила 16,9 г нефти/г сорбента.

Пример 3. В 100 мл толуола растворяют 1,0 г ДСТ-30, затем полученным раствором пропитывают 9 г ваты технической отбеленной и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 145 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 145 г. Емкость сорбента составила 14,5 нефти/г сорбента.

Пример 4. В 100 мл толуол растворяют 0,3 г ДСТ-30, затем полученным раствором пропитывают 9,7 г ватина хлопчатобумажного и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 153 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 153 г. Емкость сорбента составила 15,3 г нефти/г сорбента.

Пример 5. В 100 мл толуола растворяют 0,5 г ДСТ-30, затем полученным раствором пропитывают 95 г ватина хлопчатобумажного и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 236 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 236 г. Емкость сорбента составила 23,6 г нефти/г сорбента.

Пример 6. В 100 мл толуола растворяют 1 г ДСТ-30, затем полученным раствором пропитывают 9 г ватина хлопчатобумажного и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 164 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 164 г. Емкость сорбента составила 16,4 г нефти/г сорбента.

Пример 7. В 100 мл толуола растворяют 0,2 г ДСТ-30, затем полученным раствором пропитывают 98 г отходов производства ваты высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 147 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбционной нефти составила 147 г. Емкость сорбента составила 14,7 г нефти/г сорбента.

Пример 8. В 100 мл толуола растворяют 0,5 г ДСТ-30, затем полученный раствором пропитывают 9,5 г отходов производства ваты и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 166 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбционной нефти составила 166 г. Емкость сорбента составила 16,6 г нефти/г сорбента.

Пример 9. В 100 мл толуола растворяют 1 г ДСМТ-30, затем полученным раствором пропитывают 9 г отходов производства ваты и высушивают до постоянного веса. Масса сорбента составила 10 г. В кристаллизатор с водой заливают товарную смесь Западно-Сибирских нефтей в количестве 144 г и опускают сорбент на загрязненную нефтью поверхность. Через 5 мин сорбент извлекают из кристаллизатора, помещают в предварительно взвешенный бюкс и взвешивают. Масса сорбированной нефти составила 144 г. Емкость сорбента составила 14,4 г нефти/г сорбента.

Указанные в примерах сорбенты обладают емкостью, превышающей известные емкости в 2 10 раз. При этом предлагаемые сорбенты обладают способностью к многократному использованию. Так, сорбенты, указанные в примерах 2, 5, 8 сохраняют сорбционную емкость в течение 10 15 циклов сорбции-регенерации, что позволяет собрать с поверхности воды до 350 г нефти и нефтепродуктов/г сорбента.

Использование: для отчистки от нефти и нефтепродуктов поверхности воды и почвы при их случайных или аварийных проливах, а также для очистки нефтесодержащих сточных вод. Сущность изобретения: сорбент содержит волокнистый целлюлозный материал - ватин, техническую вату или отходы текстильного производства с нанесенным на его блоксополимером стирола с бутадиеном с содержанием стирола от 10 до 50 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%: блоксополимер 2 - 10, волокнистый целлюлозный материал 90 - 98.

Сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов, содержащий волокнистый материал и активное вещество, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала он содержит ватин, техническую вату и отходы текстильного производства, а в качестве активного вещества блоксополимер стирола с бутадиеном с содержанием стирола от 10 до 50 мас. при следующем соотношении компонентов, мас.

Блоксополимер 2 10
Волокнистый целлюлозный материал 90 98т