Моющее антистатическое средство для очистки металлической поверхности от остатков нефтепродуктов Советский патент 1984 года по МПК C11D1/37 C11D3/08 C11D3/37 

к

( 1. Изобретение относится к моющим средствам для очистки металлических поверхностей от остатков нефтепродуктов и может быть использовано при химико-механизированной очистке грузовых и топливных танков судов. Известно моющее средство, например препарат ИМФ-1, содержащее в своем составе анионные поверхностно активные вещества, мас.%: Алкилбензолсульфонат50-40Алкиларилсульфонат25-30Вторичный алкилсульфат 25-30 Растворенное в воде моющее средство подается струями под давлением на очищаемые поверхности, в результате металл отмывается от остатков нефтепродуктов. Образовавшаяся эмульсия откачивается в отстойный танк, где она разделяется на моющее средство, вно используемое для очистки и отмыва загрязнения, и отмытый нефтеостаток Известен водный раствор полиакри амида в концентрациях 0,001-0,01%. Однако применение подобных средс на практике вызывает большие неудоб ства, связанные с длительным процес сом расслаивания эмульсии, образовавшейся в результате очистки, и со ответственно большим остаточным содержанием нефтепродуктов в промьюоч ной воде, следствием чего, является загрязнение вод. Данные средства также обладают сравнительной малой моющей способностью, что приводит к увеличению времени очистки. Известно тлкже моющее средство, содержащее в своем составе анионное поверхностно-активное вещество, например додецилбензолсульфонат нат рия, воду и полиакриламид. Данная композиция также способна уменьшать накопление зарядов статического электричества, что повьнпает взрывобезопасность процесса очистки Недостатками известного средства являются сравнительно низкое моющее действие, большая остаточная концентрация эмульгированных нефтепродуктов после отстоя, значительна устойчивость нефтеводяной эмульсии. Цель изобретения - уменьшение устойчивости нефтеводяной эмульсии и увеличение моющего действия. 8 . J Поставленная цель достигается ,тем, что моющее антистатическое средство ДЛЯ очистки металлической поверхности От остатков нефтепродуктов, содержащее воду, полиакриламид и анионное поверхностно-активное вещество, дополнительно содержит силикат натрия и сульфат натрия, а в качестве анионного поверхностноактивного вещества - смесь вторичного алкилсульфата натрия, алкилбензолсульфоната натрия и алкиларилсулъфоната натрия при следующем соотношении, компонентов, мас.%: Вторичньй алкилсульфат натрия 1-3 Алкилбензолсульфонатнатрия. 2-6 Алкиларилсульфонатнатрия1-3 Полиакриламид 0,5-1,8 Силикат натрия1-5 Сульфат натрия3-8 ВодаДо 100 Состав моющего средства выбран комбинированным вследствие Miioroo6разия требований, предъявляемых к технологии очистки грузовых и топливных танков судов. Поверхностноактивные вещества в сочетании со щелочными добавками смачивают и эмульсирзшт нефтепродукты, неорганические соли улучшают расслоение нефтеводяной эмульсии. Полиакриламид в смеси с аонионными поверхностноактивными веществами обладает антистатическим действием, предупре : дает и уменьшает образование зарядов статического электричества. Компоненты моющей композиции подобраны таким образом, что они взаимно усиливают эффективность действия. Технология получения моющего средства заключается в последовательном растворении компонентов или их водных растворов при 20-50 0 по периодичес кой или непрерывной схеме. Для проведения испытаний последовательным растворением компонентов .в воде приготовлены композиции 1-6. Составы испытуемых композиций представлены в табл. 1.

Таблица 1

МОЮЩЕЕ АНТИСТАТИЧЕСКОЕ. СРЕДСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОТ ОСТАТКОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ, содержащее воду, полиакриламид и анионное поверхностно-активное вещество, отличающееся тем, что, с целью уменьшения устойчивости нефтеводяной эмульсии и увеличения моющего действия, средство дополнительно содержит силикат натрия и сульфат натрия, а в качестве анионного-поверхностно-активного вещества - смесь вторичного алкилсульфата натрия, алкилбензолсульфоната натрия и алкиларилсульфоната натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Вторичный алкилсульфат натрия1-3 Алкилбензолсульфонат натрия2-6 Алкиларилсульфонат 1-3 натрия 0,5-1,8 Полиакриламид Силикат (Л 1-5 натрия Сульфат с 3-8 натрия Вода До 100

Вторичный алкилсульфат натрия Алкилбензолсульфонат натрия Алкиларилсульфонат 13 натрия Полиакриламид 0,51,8 Силикат натрия 15 Сульфат натрия 38 Вода До 100До 10

Приготовлен также раствор известной моющей композиции следующего состава, мас.%:

Додецилбензолсульфонат натрия

(анионоактивное ПАВ)

0,86 0,10 Гаэовая сажа 0,02 Полиакриламид 99,02 Вода

Количественные определения устойчивости нефтеводяной эмульсии, моющей способности и поверхностного натяжения определены следующим образом..

Величину, поверхностного натяжения определяют по методу Ребиндера. Оценку сравнительной моющей способности проводят на лабораторном стенде по следующей методике. В металлический термостатируемый сосуд () запивают 3 л..водного раствора с концентрацией 0,3% испытуембго монадего средства, перемешиваемого механической мешалкой, и погружают металлические пластины с нанесенными на их поверхность модельными загрязнениями (мазут М-40 и гудрон в соотношении 5:1).

Расчет относительной моющей способности производится по формуле

i -100% ,

где р, - вес чистой пластины, rj PI - вес пластины с модельными

отложениями-, PJ - вес пластины с модельными

отложениями после отмена. Определение устойчивости нефтеводяной эмульсии проводят на лабораторной установке по следующей, методике. В металлический стакан наливают 1 л 0,3%-ного водного раствора испытуемого моющего средства и на поверхность кладут полиэтиленовое кольцо. В кольца вносят 1,6 г модельного нефтепродукта (мазут М-40 и масло МС-20 в соотношении 1:1). Смесь вьщерживают 1 мин, затем перемешивают пропеллерной мешалкой в течение 3 мин ( п 3000 об/мин).

По окончании перемешивания эмульсию переливают, в емкость для отстоя, откуда через 3 ч отбирают пробу в количестве 50 мл. Эмульсию анализируют на содержание нефтепродуктов фотоколориметрированием хлороформной 1 3 2 2 1,8 0,5 0,9 1,5 1 5 3 5 3 858 о 100 До 100 До 100 До 100 5 вытяжки. Концентрация нефтепродуктов в эмульсии определяется по градуировочной кривой. Количественный показа тель устойчивости нефтеводяной эмульсии определяется по формуле D -|-1С о /о , р - устойчивость нефтеводяной эмульсии, %, Поверхностное натяжение, 30,7 29,4 31, Моющая спо90 98 92 собность, % Устойчивость нефтеводяной 10-6 12 эмульсии, % Приведенные данные подтверждают что предлагаемое моющее антистатич кое средство имеет значения моющих свойств на 10-20% вьппе, а устойчивость нефтеводяной эмульсии в 2-4 за меньше, чем известная моющая ко позиция . На установке, моделирующей судовы условия,проведена очистка поверхнос тей металлической емкости объемом 1 м водными 3%-ными растворами из вестного моющего средства (препара ИМФ-1) и предлагаемого моющего средства, содержащего следующие ко поненты, мас.%:Вторичныйалкилсульфат. натрия Алкилбензолсульфонатнатрия Алкиларилсульфонатнатрия Полиакриламид Силикат натрия 8 с - количество эмульгированного нефтепродукта, определенное по градуировочной кривой, МГ/Л, с - количество нефтепродукта, введенное в систему. Получены следующие данные для моющего средства приведенных вьше составов. Количественные значения определяемых свойств испытуемых композиций приведены в табл. 2. Таблиц, а 2 29,6 29,8 30,0 28,6 96 93 Сульфат натрия5,0 Вода67,5 Мокндий раствор при АО°С .под давлением 0,5 МПа подают через вращающийся гидрант на очищаемые поверхности, на которые предварительно наносят равномерным слоем 0,5 см 20 кг мазута М-40. Отработанный моющий раствор откачивают в отстойную емкость. По окончании очистки фиксируют состояние отмытых поверхностей. При применении препарата ИМФ-1 на стенках емкости остаются частичные пятна мазута. Степень очистки 80%. При использовании предлагаемого средства загрязненные поверхности отмыты до металла. Степень очистки 98%. Концентрация эмульгированных нефтепродуктов после 3 ч отстоя составила 9 мг/л при использовании предлагаемого моющего антистатического средства, в случае применения препарата ИМФ-1-22 мг/л. Определение эффективности антистатического действия (Э) моющих средств проводят путем срапиения в одинаковых условиях измеряемых уров ней электризации среды в очищаемом танке морской водой (Э„) и морской водой, содержащей мо V щие средства (Э). Эффективность антистатического действия моющих средств определяют по формуле 3 100% где Э„ и Эр - модули величин уровней электризации ере ды в очищаемом танке при мойке соответств но морской водой (чистой или рециркуляционной) и морской

44

Морская вода

Морская вода с 0,03% препарата ИМФ-1

42

Морская вода с 0,1%

42 препарата ИМФ-1

Морская вода с 0,1% препарата ИМФ-1 и 0,01% полиакриламида

42

Морская вода с 3% монндего антистатического средства состава, указанного

42 в примере 3

/

При концентрациях, обеспечивающих качественную очистку металлических поверхностей от остатков нефтепродуктов, наибольшей эффективностью 55 антистатического действия обладает предлагаемое моющее антистатическое -.оедство.

93

79

86

-0,05

97

Использование предлагаемого средства для очистки металлических nori верхностей от остатков нефтепродуктов позволит повысить степень очистки грузовых и топливных танков судов в 1,1-1,3 раза при малом времени расслоения нефтеводяной эмульводой, содержащей мокщие средства. Измерение уровня электризации среды в танке при мойке производят по методике, согласно которой уровень электризации среды в танке определяется двумя способами: путем измерения напряженности электростатического поля, возникающего в танке при распылении струи моющей жидкости (интегральный способ); путем измерения заряженности аэрозольного потока, искусственно .отсасываемого из объема танка (аспирационный способ), Напряженность электростатического поля измеряют при помощи взрывобезопасной аппаратуры. Данные, полученные при измерении уровня электризации, приведены в табл. 3. . Таблица 3 9 сии, свести к минимуму образован1|е зарядов статического электричества при мойке. Это повысит производи112AOI8 10 тёльность труда, вэрьгеобезопасность процессов очистки и снизить загрязнение воднь1х ресурсов.