Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНОГО АДСОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНОГО АДСОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНОГО АДСОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к обработке воды, в частности к обработке адсорбенатами вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Сорбент получают модифицированием вспученного перлита полиметилгидридсилоксаном до нанесения 30 - 50% модификатора от массы перлита и термоокислением продукта при 320 - 380oС в течение 0,3 - 0,5 ч. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2055637
Класс(ы) патента: B01J20/16, C02F1/28
Номер заявки: 4919467/26
Дата подачи заявки: 18.03.1991
Дата публикации: 10.03.1996
Заявитель(и): Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского АН Украины
Автор(ы): Тарасевич Ю.И.; Бондаренко С.В.; Назаренко А.В.; Патюк Л.К.; Забела К.А.
Патентообладатель(и): Институт коллоидной химии и химии воды им.А.В.Думанского АН Украины
Описание изобретения: Изобретение относится к обработке воды, в частности к обработке адсорбентами вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами.
Нефть и продукты ее переработки, попадая в воду, могут локализоваться на ее поверхности в виде сплошных пленок, диспергироваться, образуя эмульсии типа "вода в нефти" и "нефть в воде", и частично растворяться. Как правило воды, содержащие нефть и нефтепродукты, очищают механическими, физико-химическими, химическими и биологическими способами, которые в зависимости от степени загрязнения вод включают в комплексную схему очистных сооружений.
Среди наиболее эффективных способов очистки нефтесодержащих вод, обеспечивающих конечное содержание нефтепродуктов в воде практически на уровне предельно допустимых концентраций (ПДК), важная роль принадлежит адсорбции на микропористых сорбентах. В ряду сорбентов такого типа наиболее перспективными, ввиду их доступности и простоты технологии изготовления, являются природные неорганические материалы, модифицированные органическими соединениями.
В частности для очистки вод, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, используют вспученный перлит, обработанный смесью растворов полиорганосиликонатов натрия в следующем соотношении, мас. метилсиликонат натрия 40-60, этилсиликонат натрия 10-40; фенилсиликонат натрия 5-30. Об эффективности используемого адсорбента судят по нефтепоглотительной емкости и водопоглощению за 24 ч, которые равны соответственно 760-780 и 42-45 мас. [1]
Известен гидрофобный адсорбент для сбора нефти с поверхности воды на основе вспученного перлита, модифицированного метилсиликонатом натрия и натриевой солью адипиновой кислоты. Адсорбент готовят следующим образом: 98,9 г вспученного перлита Арагацкого месторождения с объемно-насыпной массой 100 кг/м3 обрабатывают 170 г водного раствора, содержащего 1,0 г метилсиликоната натрия и 0,1 г адипината натрия. Удаление растворителя (воды) осуществляют высушиванием при 250оС. Нефтепоглотительная емкость и водопоглощение адсорбента равны соответственно 920 и 9 мас. [2]
Основными недостатками адсорбентов, изготовленных по способам [1] и [2] является то, что они удерживают только плавающую на поверхности и эмульгированную нефть, а водорастворимые нефтепродукты не извлекаются из воды.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения олеофильного адсорбента путем обработки вспученного перлита кремнийорганическими модификаторами (метил-, этилсиликонатом натрия или полиалкилгидридсилоксаном) [3]
Установлены оптимальные концентрации водных растворов или эмульсий модификаторов (1,5%) и их расход (150-200% по отношению к массе вспученного перлита). Расчет показывает, что это соответствует объемному соотношению Ж:T (0,15-0,2): 1 и 2,3-3% модификатора по отношению к массе перлита. Гидрофобизующий раствор перед подачей на адсорбент нагревают до 50-80оС. Время контакта перлита с раствором модификатора составляет 5-10 мин. Для обеспечения лучшей смачиваемости перлит, насыщенный раствором модификатора, умеренно перемешивают и уплотняют. Сорбент сушат в аэрофонтанной сушилке при 250-270оС.
Характеристики модифицированного материала: удельная поверхность по азоту 1,0 м2/г, предельный сорбционный объем по бензолу 0,07 см3/г, водопоглощение за 24 ч 10-20 мас. коэффициент гидрофильности 0,24, нефтеемкость 6,5-8,0 г/г.
Целью изобретения является повышение степени извлечения нефтепродуктов.
Для достижения поставленной цели предложен способ получения гидрофобного адсорбента для удаления нефтепродуктов из водных сред, состоящий в том, что вспученный перлит модифицируют полиметилгидридсилоксаном при объемном соотношении Ж:T (0,3-0,6):1 до нанесения 30-50% модификатора от массы перлита, и термообработку ведут при 320-380оС в течение 0,3-0,5 ч.
Способ реализуется следующим образом. Вспученный перлитовый песок Арагацкого месторождения Арм. ССР смешивают при объемном соотношении Ж:T (0,3-0,6): 1 с водной эмульсией полиметилгидридсилоксана, содержащей 6-13,3 мас. модификатора, из условий нанесения на поверхность перлита заявляемого количества модификатора 30-50% от массы перлита. Обработанный таким образом перлит тщательно перемешивают и помещают в сушильный шкаф, где подвергают термоокислению в воздушной среде при 320-380оС в течение 0,3-0,5 ч, затем адсорбент выгружают и охлаждают. Полученный модифицированный перлит готов к употреблению.
Характеристика исходных материалов и объектов исследования.
1. Перлит вспученный Арагацкого месторождения Арм.ССР химический состав: SiO2 75,9% TiO2 0,05; Al2O3 13,57; Fe2O3 1,19; FeO 0,44; MgO 0,02; CaO 1,49; Na2O 3,26; K2O 4,15, насыпная масса 0,10 г/см3, удельная поверхность 1 м2/г, удельная теплота смачивания водой 340 мДж/м2.
2. Модификатор, промышленная марка жидкость гидрофобизующая 136-157 М или ГКЖ-94 М (ТУ 6-02-694-76), полиметилгидридсилоксан (СН3 .SiHO)n, где n 10-15, содержание активного водорода 1,5-1,8 мас. вязкость кинетическая при 20оС (10-80) сСт, рН водной вытяжки 6-7.
3. Нефть западно-сибирская, парафино-нафтенового типа (экспортный вариант).
4. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия. ГОСТ 10157-79.
Пример конкретного выполнения.
Навеску вспученного перлита (50 г) фракции ≅ 0,15 мм обрабатывают 250 мм 8% -ной водной эмульсии полиметилгидридсилоксана (ГКЖ-94 М), содержащей 20 г модификатора, при объемном соотношении Ж:T 0,5:1. Смесь тщательно перемешивают, помещают в сушильный шкаф, нагретый до 350оС, и выдерживают при этой температуре в течение 0,4 ч, затем модифицированный материал, содержащий 40% полиметилгидридсилоксана от массы перлита, выгружают и охлаждают на воздухе. Удельная поверхность по аргону термоокисленного модифицированного перлита равна 150 м2/г, а теплота смачивания водой _47 мДж/м2.
Полученный адсорбент в количестве 9 г загружают в стеклянную адсорбционную колонку диаметром 20 мм и высотой 250 мм. При этом образуется насадка адсорбента высотой 200 мм. Через насадку с помощью перистальтического насоса НП-1М снизу вверх пропускают с постоянной скоростью 0,5 м/ч очищаемую воду, содержащую 3 мг/л нефтепродуктов. Воду, прошедшую через адсорбционную колонку, отбирают и анализируют на содержание в ней нефтепродуктов (Сост, мг/л).
Как видно из данных, приведенных в таблице (пример 3), при использовании предложенного сорбента удается снизить содержание нефтепродуктов в воде до концентраций, ниже ПДК (до 0,1 мг/л), что на порядок ниже соответствующего показателя при использовании сорбента-прототипа (таблица, пример 17).
Аналогично тому, как приготовлен образец в описанном выше примере, были получены другие адсорбенты при заявляемых и запредельных объемных соотношениях Ж:Т, количествах наносимого модификатора и условиях термообработки сорбента (см. таблицу). Приготовленные адсорбенты использованы для очистки вод, загрязненных водорастворимыми нефтепродуктами.
Использование предлагаемого способа позволяет на порядок повысить глубину очистки воды, загрязненной нефтепродуктами, относительно прототипа и обеспечивает достижение остаточной концентрации ниже ПДК в 3 раза.
Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод от высокодисперсных и растворенных нефтепродуктов в нефтеперерабатывающей, машиностроительной промышленности, тепловой и атомной энергетике, а также в технологических процессах подготовки питьевой воды.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБНОГО АДСОРБЕНТА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД, включающий модифицирование вспученного перлита полиметилгидридсилоксаном с последующей термообработкой, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения нефтепродуктов, модифицирование проводят при объемном соотношении жидкой и твердой фаз (0,3 - 0,6) : 1 до нанесения на перлит 30 - 50% модификатора от массы перлита, а термообработку ведут при 320 - 380oС в течение 0,3 - 0,5 ч.