СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДООРГАНИЧЕСКОЙ ЭМУЛЬСИИ Российский патент 1998 года по МПК B01D17/22 

Описание патента на изобретение RU2113882C1

Изобретение относится к способу тонкого разделения водоорганических нерастворимых друг в друге смесей путем пропускания жидкости через многослойный фильтрующий материал, предварительно подвергнутый гидрофобной обработке.

Изобретение может быть использовано в химической, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Особенно эффективно такие фильтраты могут найти применение при очистке жидких топлив (бензин, керосин, дизельное топливо) от следов влаги, при перекачке нефтепродуктов, в топливных фильтрах автомобильного и авиационного транспорта, в качестве мембранного клапана для предотвращения проникновения паров атмосферы и т.д.

Известен способ удаления воды из смазочного масла, заключающийся в том, что исходное масло сначала пропускают через дисперсный фильтрующий материал, а затем масловодяную эмульсию направляют в камеру коагулятора, в которой происходит разделение эмульсии. После этого жидкость пропускают через несколько слоев прессованного стекловолокна [1].

Недостатком этого способа является его многостадийность.

Наиболее близким к заявленному является способ разделения водоорганической эмульсии путем пропускания через многослойный нетканый фильтрующий материал, в качестве которого используют неорганические волокна из оксидов алюминия и/или циркония. Указанные волокна могут также содержать дополнительно другие волокна из силикатов кальция, хлопка, вискозы, полиолефина, полиэфира и т.д. Поверхность частиц фильтрующего материала подвергают гидрофобизации с целью придания им гидрофобных свойств [2]. Степень разделения жидкостей составляет 75 - 97%.

Недостатком вышеприведенного способа является относительно невысокая степень разделения несмешивающихся жидкостей ≈ 75 - 97%, что не позволяет использовать эти способы, например, при тонкой очистке топлива, масел от воды.

Цель предлагаемого изобретения состоит в устранении вышеуказанного недостатка, т.е. в повышении степени разделения эмульсий.

Поставленная цель достигается в способе разделения водоорганических эмульсий, включающем пропускание их через многослойный нетканый материал с предварительной его гидрофобизацией, в котором согласно изобретению гидрофобизацию фильтрующего материала осуществляют путем обработки суспензией, содержащей органический растворитель, связующий агент и тонкодисперсный химически модифицированнный оксид, выбранный из группы, включающей оксиды кремния, титана, железа и алюминия, а затем обработанный материал подвергают сушке. При этом обработку ведут суспензией, содержащей указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: оксид Si, Fe, Ti, Al - 0,5 - 5,0; связующий - 1 - 3 и органический растворитель - 92 - 98,5.

В качестве органического растворителя используют ацетон, эфиры, спирты с C1-C8, бензол, толуол.

В качестве связующего агента предлагается использовать эпоксидные, полиамидные, фенольно-формальдегидные смолы, полистирол, полиуретан, бакелитовый или акриловый лак. Сушку проводят при 80 - 180oС. Причем оксид кремния может использоваться в виде белой сажи, перлита, аэросила, талька.

Способ осуществляют следующим образом. Нетканый фильтрующий материал, например, на основе лавсана, применяемый в промышленных фильтрах автомобилей, подвергают обработке суспензией, содержащей, мас.%: акриловый лак - 2,0, тонкодисперсный химически модифицированный оксид (ТДХМО) - 2,5, ацетон - 95,5. Обработку фильтрующего элемента в виде ленты проводят методом напыления из краскопульта. После этого фильтрующий материал сушат при 80 - 180oC в течение 1 - 2 ч. Содержание связующего компонента выбирают с таким расчетом, чтобы закрепленный на нетканом фильтрующем материале ТДХМО не снижал своих гидрофобных характеристик.

В колонку высотой 1,0 м, соединенную через кран с фильтрующим устройством, предварительно заливают бензин (керосин), который затем пропускают через фильтр до его полного насыщения. После пропитки фильтра перекрывают кран и в колонку заливают 100 мл смеси воды и углеводорода определенного состава. Кран открывают и определяют количество прошедшей через фильтр жидкости. Контроль за эффективностью разделения смеси ведут с помощью рефрактометра ИРФ-22. После разделения смеси фильтрующее устройство отсоединяют от колонки и из фильтра, через загрузочный штуцер, выливают собравшуюся воду. Замеряют объем воды и определяют коэффициент рефракции. Полученные результаты приведены в таблице.

Объем отстойника используемого фильтрующего устройства составлял 15 мл.

Из таблицы видно, что разделение таких несмешивающихся водоуглеводородных композиций, как вода - гексан (-бензин, -керосин, -нефть) происходит полностью - 100%. Это связано с тем, что, являясь гидрофобным (водоотталкивающим) материалом, ТДХМО в то же время обладает сильными органофильными свойствами, что позволяет ему образовывать коллоидные растворы с углеводородами, спиртом, ацетоном, эфиром и т.д. При гидрофобизации фильтрующего материала на его поверхности не образуется сплошной пленки, что позволяет сохранить газопроницаемость материала и его способность пропускать (фильтровать) органические жидкости.

С другой стороны, используемый гидрофобизированный материал ТДХМО обладает исключительно высоким краевым углом смачивания (≈ 170o), близким к теоретически возможному. Вода при соприкосновении с гидрофобной поверхностью стремится к свертыванию в капли, размер которых значительно превышает размер между узлами решетки, образованной гидрофобным материалом, что и препятствует проникновению воды через фильтр.

Даже при избыточном давлении 0,2 атм (опыт 10) вода задерживается фильтрующим элементом, заполняя при этом лишь объем отстойника фильтра.

Полученные результаты исследования позволяют рассматривать гидрофобизированные нетканые материалы как уникальные фильтрующие элементы для разделения несмешивающихся органических-неорганических жидкостей, что может найти широкое применение прежде всего при тонкой очистке топлива (бензина, керосина, солярки, нефти), масел, растворителей красок на органической основе от воды.

Похожие патенты RU2113882C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ 1998
  • Смирнов А.В.
  • Лысенко В.А.
  • Муслимов Р.Х.
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Исангулов К.И.
  • Ишкаев Р.К.
  • Хусаинов В.М.
  • Файзуллин Р.Н.
RU2125649C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФИЛЬНОГО, ОЛЕОФОБНОГО МАТЕРИАЛА 1997
  • Смирнов А.В.
  • Котельников В.А.
  • Иванов В.В.
  • Персиц И.Е.
RU2121968C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНОГО ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА 1996
  • Смирнов А.В.
  • Котельников В.А.
RU2089499C1
СОСТАВ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 1992
  • Смирнов А.В.
  • Орлов О.Г.
  • Егоров Б.М.
  • Голипад П.Н.
  • Корякин Ю.Н.
RU2036213C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ 1996
  • Смирнов А.В.
  • Грайфер В.И.
  • Волков Н.П.
  • Исангулов К.И.
  • Хусаинов В.М.
  • Лысенко В.А.
  • Гумаров Н.Ф.
  • Ишкаев Р.К.
RU2105142C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОДИСПЕРСНОЙ СЕРЫ 1994
  • Смирнов А.В.
  • Орлов О.Г.
  • Лысенко В.А.
  • Венедиктов Н.Н.
  • Армичев С.И.
  • Барбашев Г.К.
RU2076842C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ СЕРЫ 1996
  • Смирнов А.В.
  • Котельников В.А.
  • Диковченко С.Д.
  • Неделькин В.И.
RU2076843C1
СПОСОБ ИЗОЛЯЦИИ ПРИТОКА ПЛАСТОВЫХ ВОД В СКВАЖИНАХ 2003
  • Волков В.А.
  • Беликова В.Г.
RU2249670C2
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ 2001
  • Сорокин А.В.
  • Хавкин А.Я.
RU2226606C2
СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДОБЫЧИ НЕФТИ 2004
  • Шувалов А.В.
  • Емалетдинова Л.Д.
  • Камалетдинова Р.М.
  • Садыков Р.Р.
  • Каргапольцева Т.А.
RU2263204C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 113 882 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДООРГАНИЧЕСКОЙ ЭМУЛЬСИИ

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к способам разделения водоорганических эмульсий, и может быть использовано в химической, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Сущность способа заключается в том, что водоорганическую эмульсию пропускают через нетканый многослойный фильтрующий материал с предварительной гидрофобизацией ее обработкой суспензией, содержащей органический растворитель, связующий агент и тонкодисперсный химически модифицированный оксид, выбранный из группы, включающей оксиды кремния, железа, титана и алюминия, а затем обработанный материал подвергают сушке. Указанные компоненты суспензия содержит в следующем соотношении, мас. %: оксид кремня, или железа, или титана, или алюминия 0,5-5,0, связующий агент 1-3,0, органический растворитель 92-98,5. В качестве органического растворителя используют ацетон, или бензин, или толуол, или спирты с C1 - С8, или эфиры. В качестве связующего агента вводят эпоксидные, полиамидные, фенольные смолы, полистирол, полиуретан, акриловый или бакелитовый лак. После гидрофобизации фильтрующий материал подвергают сушке при 80-180 °С. 4 з.п.ф-лы, 1 табл.

Формула изобретения RU 2 113 882 C1

1. Способ разделения водоорганической эмульсии путем пропускания ее через многослойный нетканый фильтрующий материал с предварительной гидрофобизацией его, отличающийся тем, что гидрофобизацию фильтрующего материала проводят путем обработки его суспензией, содержащей органический растворитель, связующий агент и тонкодисперсный химически модифицированный оксид, выбранный из группы, включающей оксиды кремния, железа, титана и алюминия, а затем обработанный материал подвергают сушке. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут суспензией, содержащей указанные компоненты в следующем соотношении в мас.%:
Оксид кремния, или железа, или титана, или алюминия - 0,5 - 5,0
Связующий агент - 1 - 3,0
Органический растворитель - 92 - 98,5
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя суспензия содержит ацетон, или бензин, или толуол, или спирты с C1-C8 или эфиры.
4. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве связующего агента суспензия содержит эпоксидные, полиамидные, фенольные смолы, полистирол, полиуретан, акриловый или бакелитовый лак. 5. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сушку обработанного суспензией материала проводят при 80 - 180oC.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2113882C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
US, патент, 4892667, кл
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
GB, патент, 1488683, к л
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1

RU 2 113 882 C1

Авторы

Смирнов А.В.

Котельников В.А.

Даты

1998-06-27Публикация

1996-12-25Подача