Способ очистки поверхности воды от нефти Советский патент 1992 года по МПК C02F1/28 

(Л

С

Сущность изобретения: поверхность воды обрабатывают сорбентом, в качестве которого используют сапропель органического или органоминерального типа. Сапропель высушивают до показателя консистенции не больше нуля и обрабатывают гидрофобным агентом. Гидрофобный агент - насыщенный раствор смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях. Норма смеси кислот по отношению к сапропелю 1-3%. Удельный расход сорбента 1,02 г/г.

Изобретение относится к области очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано для удаления нефтяных пленок.

Известен способ очистки поверхности воды от нефтепродуктов, включающий использование органического сырья, например древесных опилок, пропитанных гидрофобным всплывным маслом, являющимся отходом термической переработки древесины. Недостатком этого способа является использование дефицитного материала - древесных опилок.

Наиболее близким является способ очистки воды, загрязненной нефтью, включающий распыление минерального порошка, предварительно обработанного гидрофоби- зирующим реагентом, в результате чего образуется агломерат порошка и нефти, оседающий на дно водоема

Недостатками этого способа является малая сорбционная емкость порошка (10-60%), и вследствие этого, его большой расход, а также высокий удельный вес агломерата, что приводит к загрязнению морского дна.

Целью изобретения является снижение расхода порошкообразного сорбента и обеспечение возможности его последующего сбора с поверхности воды.

Для достижения поставленной цели на поверхность воды вносят порошкообразный сорбент, в качестве которого используют сапропель органического или органоминерального типа, высушенный до показателя консистенции не больше нуля и обработанный гидрофобным агентом - раствором смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях при нормесме3

со

00

и

си кислот по отношению к сапропелю, равной 1-3%.

Сущность предложенного способа состоит в том, что сапропель, являющийся ор- ганоминеральным природным продуктом, имеет в естественном состоянии влажность 90% и выше. При высушивании он образует пористые частицы с высокой удельной поверхностью. При этом, чем ниже зольность сапропеля (сапропели органического и ор- ганоминерального типа имеют зольность не выше 50%), тем выше пористость и ниже удельный вес полученных при высушивании порошков. При пропитке нефтью этих порошков образуется устойчивый агломерат, плавающий на поверхности воды и легко собираемый известными способами. При использовании высокозольных сапропелей (минерально-органических и минеральных) удельный вес частиц, пропитанных нефтью, становится выше удельного веса воды и частицы оседают на дно. Процесс высушивания сапропеля ведут до консистенции, позволяющей получить порошкообразный материал. Это, в случае органических и ор- ганоминеральных сапропелей, соответствует показателю консистенции не больше нуля,

Показатель консистенции определяется, как

В

W -PL

LL - Р L

где W - влажность продукта, %;

PL- предел пластичности, %;

LL- предел текучести, %;

Р - число пластичности,%

Для органического и органоминераль- ного сапропеля PL -30%, LL -80%. При получают твердую массу, из которой можно приготовить порошок. При 0 В 1 материал является пластичным, а при В 1 текучим. Следовательно, условие В 0 является необходимым для получения порошкообразного материала, эквивалентным условию

,

т.е. влажность продукта численно должна быть меньше предела пластичности сапропеля (30%).

Другим необходимым условием получения эффективного сорбента для очистки водной поверхности от нефти является обеспечение гидрофобности частиц сапропеля. В качестве гидрофобного реагента используют высшие жирные кислоты с числом атомов углерода не менее 14, которые являются твердыми и легко транспортируются.

Для обработки используют близкие к насыщенным растворы жирных кислот в летучих органических растворителях.

Способ иллюстрируется -следующими примерами.

П р и м е р 1. Органоминеральный или органический сапропель(зольность 30%)су- шили до влажности 35% вычисляя показатель консистенции

В

W - Р L 35 - 30 LL-PL 88-30

0,09 О,

где W - влажность; PL- предел пластичности; LL - предел текучести. Установили, что сапропель при В О не измельчается в порошок. Провели досушивание сапропеля до влажности 25% (,).

При этом сапропель можно измельчать до размера частиц 10 мкм.

Затем в металлическую емкость с водой, близкой по составу к морской (35 г/л NaCI) налили 100 мл нефти (плотность 0,865 г/см3). На поверхность нефти распылили сапропелевый порошок в количестве, достаточном для полной коагуляции нефти. Удельный расход сапропеля составил 2 г на 1 г нефти. Агломерат осел на дно.

П р и м е р 2. Приготовление сапропеля то же, что и в примере 1. Далее измельченный сапропель обработали насыщенным раствором смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не ниже 14 (стеариновой, пальмитиновой, маргариновой), содержание жирных кислот по отношению к сапропелю 0,5%. Растворение проводили в летучих органических растворителях. После испарения и регенерации растворителя из порошка им обработали нефтяное пятно до полной коагуляции нефти.

Удельный расход сапропеля составил 1,27 г/г.

Агломерат частично осел на дно, остальная часть собрана с поверхности воды.

П р и м е р 3. Проведены в условиях примеров 1 и 2 при норме смеси жирных кислот по отношению ксапропелю 1%.Удель- ный расход сапропеля составил 1,08 г/г.

Агломерат полностью собран с поверхности воды.

П р и м е р 4, Проведен в условиях

примеров 1 и 2 при норме смеси жирных

кислот по отношению к сапропелю 3%.

Удельный расход сапропеля составил

1,02 г/г.

Агломерат полностью собран с поверхности воды.

П р и м е р 5. Проведен в условиях примеров 1 и 2 при норме смеси жирных кислот 4%. Удельный расход сапропеля составил 1,02 г/г.

Агломерат полностью собран с поверхности воды.

Таким образом, повышение нормы кислот по отношению к сапропелю свыше 3% нецелесообразно, так как не приводит к адекватному снижению удельного расхода сапропеля. В то же время нецелесообразно применение смеси кислот при норме менее 1 % (пример 2). В выбранном интервале нормы расхода кислот обеспечивается отношение

,02,

- масса сапропеля, т;

fi - масса разлитой нефти, т.

Для иллюстрации преимуществ предложенного способа, по сравнению с известным, и обоснования выбора типа сапропеля приведены следующие примеры.

Пример 6. В условиях примера 1 использован мел полностью 2,7 г/см3, истертый до крупности 60 мкм. Удельный расход мела составит 2,5 г на 1 г нефти, образованный агломерат опустился на дно.

Пример 7. В условиях примера 1 использован каолин плотностью 2,71 г/см3, истертый до крупности менее 60 мкм. Удельный расход каолина составил 2,12 г на 1 г нефти.

Образованный агломерат опустился на Дно,

5

0

5

0

5

5

0

Примере. В условиях примера 1 использовали сапропель минеральноорга- нический известковый плотностью 1,35 г/см3, высушенный до показателя консистенции не больше нуля и растертый в порошок крупностью менее 60 мкм. Удельный расход сап- ропеля составил 1,2 г на 1 г нефти. Образованный агломерат опустился на дно.

Приведенные примеры свидетельствуют о существенности выбора типа сапропеля и условий его обработки.

Предложенный способ позволяет снизить удельный расход порошкообразного сорбента с 1, г/г по известному способу, что соответствует емкости по нефти 40- 60% до 1,02 г/г (емкость по нефти 98%), а также обеспечивает возможность сбора насыщенного нефтью сорбента с поверхности воды.

Формула изобретения

Способ очистки поверхности воды от нефти, включающий нанесение порошкообразного сорбента, обработанного гидрофобным агентом на основе жирных кислот, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода сорбента и обеспечения возможности его последующего сбора с поверхности воды, в качестве порошкообразного сорбента используют сапропель органического или органоминерального типа, высушенный до показателя консистенции не больше нуля, а в качестве гидрофобного агента - насыщенный раствор смеси высших жирных кислот с числом атомов углерода не менее 14 в летучих органических растворителях при норме смеси кислот по отношению к сапропелю, равной 1-3%.