RU2691716C1 - Method of producing composition for liquidation of oil spill - Google Patents
Method of producing composition for liquidation of oil spill Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691716C1 RU2691716C1 RU2018147172A RU2018147172A RU2691716C1 RU 2691716 C1 RU2691716 C1 RU 2691716C1 RU 2018147172 A RU2018147172 A RU 2018147172A RU 2018147172 A RU2018147172 A RU 2018147172A RU 2691716 C1 RU2691716 C1 RU 2691716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- composition
- water
- carrier
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 title description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 claims description 18
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims description 7
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 5
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 51
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 16
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 84
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 77
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 26
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 24
- 239000003752 hydrotrope Substances 0.000 description 20
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 19
- QUCDWLYKDRVKMI-UHFFFAOYSA-M sodium;3,4-dimethylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1C QUCDWLYKDRVKMI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- -1 alkyl alkyl sulfonate Chemical class 0.000 description 15
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 14
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 13
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 13
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 13
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 10
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 10
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 8
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 8
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 8
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 7
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 7
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N anhydrous guanidine Natural products NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229960004198 guanidine Drugs 0.000 description 6
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 4
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 239000002888 zwitterionic surfactant Substances 0.000 description 4
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylazepan-2-one Chemical compound C=CN1CCCCCC1=O JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 1,1-difluorocyclohexane Chemical compound FC1(F)CCCCC1 ZORQXIQZAOLNGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-n,2-n-diethylpyrimidine-2,4-diamine Chemical compound CCN(CC)C1=NC(N)=CC(Cl)=N1 XZIIFPSPUDAGJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000219095 Vitis Species 0.000 description 2
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 2
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 2
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N glycine betaine Chemical compound C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N n-dodecyl-n,n-dimethylglycinate Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O DVEKCXOJTLDBFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N propane-1,3-diol Chemical compound OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 2
- 229940035044 sorbitan monolaurate Drugs 0.000 description 2
- 239000001593 sorbitan monooleate Substances 0.000 description 2
- 235000011069 sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229940035049 sorbitan monooleate Drugs 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 2
- JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N (2r,3r,4s)-2-[(1r)-1,2-dihydroxyethyl]oxolane-3,4-diol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O JNYAEWCLZODPBN-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N (z)-octadec-9-enoate;tris(2-hydroxyethyl)azanium Chemical compound OCCN(CCO)CCO.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ICLYJLBTOGPLMC-KVVVOXFISA-N 0.000 description 1
- 229940058015 1,3-butylene glycol Drugs 0.000 description 1
- ONBWNNUYXGJKKD-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexoxy)-1,4-dioxobutane-2-sulfonic acid;sodium Chemical compound [Na].CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC ONBWNNUYXGJKKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJCYDDALXPHSHR-UHFFFAOYSA-N 2-(2-propoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCOCCOCCO DJCYDDALXPHSHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKOKUHFZNIUSLW-UHFFFAOYSA-N 2-Hydroxypropyl stearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(C)O FKOKUHFZNIUSLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KLZMUJRJFXYDCW-UHFFFAOYSA-N 2-[6-(diaminomethylideneamino)hexyl]guanidine;hydrochloride Chemical compound Cl.NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N KLZMUJRJFXYDCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUHFRORXWCGZGE-KTKRTIGZSA-N 2-hydroxyethyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCCO MUHFRORXWCGZGE-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- RFVNOJDQRGSOEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCCO RFVNOJDQRGSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZVTDEEBSWIQAFJ-KHPPLWFESA-N 2-hydroxypropyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(C)O ZVTDEEBSWIQAFJ-KHPPLWFESA-N 0.000 description 1
- 241000700104 Brachionus plicatilis Species 0.000 description 1
- JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N Didecyldimethylammonium Chemical compound CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC JGFDZZLUDWMUQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M Didecyldimethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCCCCCCCCC RUPBZQFQVRMKDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- 241000700141 Rotifera Species 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N Sorbitan monopalmitate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O IYFATESGLOUGBX-YVNJGZBMSA-N 0.000 description 1
- HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N Sorbitan monostearate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](O)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1O HVUMOYIDDBPOLL-XWVZOOPGSA-N 0.000 description 1
- 239000004147 Sorbitan trioleate Substances 0.000 description 1
- PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N Sorbitan trioleate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OC[C@@H](OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)[C@H]1OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC PRXRUNOAOLTIEF-ADSICKODSA-N 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001579 aluminosilicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMRWNKZVCUKKSR-UHFFFAOYSA-N butane-1,2-diol Chemical compound CCC(O)CO BMRWNKZVCUKKSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019437 butane-1,3-diol Nutrition 0.000 description 1
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- MRUAUOIMASANKQ-UHFFFAOYSA-N cocamidopropyl betaine Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)NCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O MRUAUOIMASANKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940073507 cocamidopropyl betaine Drugs 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229940078672 didecyldimethylammonium Drugs 0.000 description 1
- 229960004670 didecyldimethylammonium chloride Drugs 0.000 description 1
- IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N dimethylaminopropylamine Chemical compound CN(C)CCCN IUNMPGNGSSIWFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N dipropyl ether Chemical compound CCCOCCC POLCUAVZOMRGSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 125000003147 glycosyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002563 ionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229920000847 nonoxynol Polymers 0.000 description 1
- SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N nonylphenol Chemical class CCCCCCCCCC1=CC=CC=C1O SNQQPOLDUKLAAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229940114930 potassium stearate Drugs 0.000 description 1
- MQOCIYICOGDBSG-UHFFFAOYSA-M potassium;hexadecanoate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O MQOCIYICOGDBSG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ANBFRLKBEIFNQU-UHFFFAOYSA-M potassium;octadecanoate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O ANBFRLKBEIFNQU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940093625 propylene glycol monostearate Drugs 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KKVTYAVXTDIPAP-UHFFFAOYSA-M sodium;methanesulfonate Chemical compound [Na+].CS([O-])(=O)=O KKVTYAVXTDIPAP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 239000001570 sorbitan monopalmitate Substances 0.000 description 1
- 235000011071 sorbitan monopalmitate Nutrition 0.000 description 1
- 229940031953 sorbitan monopalmitate Drugs 0.000 description 1
- 239000001587 sorbitan monostearate Substances 0.000 description 1
- 235000011076 sorbitan monostearate Nutrition 0.000 description 1
- 229940035048 sorbitan monostearate Drugs 0.000 description 1
- 235000019337 sorbitan trioleate Nutrition 0.000 description 1
- 229960000391 sorbitan trioleate Drugs 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229940117013 triethanolamine oleate Drugs 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/68—Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
- C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
- C11D7/02—Inorganic compounds
- C11D7/20—Water-insoluble oxides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для ликвидации нефтеразливов, в частности, разливов нефти и нефтепродуктов при добыче, транспортировке и хранении углеводородного сырья и продуктов его переработки.The invention relates to the field of environmental protection and can be used to eliminate oil spills, in particular, spills of oil and oil products during the extraction, transportation and storage of hydrocarbons and its products.
Для ликвидации нефтеразливов на поверхности водоемов используют механические методы (локализация с применением боновых заграждений или естественных ловушек и сбор с помощью насосов), сорбционные методы (поглощение нефти различными сорбентами), химические методы (применение диспергентов), методы контролируемого сжигания, а также биологические методы (биодеградация нефти углеводородокисляющими микроорганизмами, входящими в состав биопрепаратов). Применение диспергентов является одним основных способов борьбы с нефтеразливами.To eliminate oil spills on the surface of water bodies, mechanical methods (localization using booms or natural traps and collection using pumps), sorption methods (oil absorption by various sorbents), chemical methods (dispersants), controlled combustion methods, and biological methods ( biodegradation of oil by hydrocarbon-oxidizing microorganisms that make up biological preparations). The use of dispersants is one of the main ways to deal with oil spills.
Известен способ получения композиций для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов под торговыми наименованиями Corexit 9527, Corexit 9500, производимых компанией Nalco [National Research Council, 1989. Using Oil Spill Dispersants on the Sea. National Academy Press, Washington, DC (Chapter 3)], [Lewis, A., Aurand, D. 1997. Putting Dispersants to Work: Overcoming Obstacles. API 4652A, American Petroleum Institute, Washington, DC.]. Данные композиции получают смешением бутоксиэтанола, пропиленгликоля, смесей ПАВ и углеводородных органических растворителей. Недостатками известного способа является низкая биоразлагаемость и высокая токсичность получаемых композиций из-за используемых в составе диспергента ПАВ.A method of obtaining compositions for the elimination of spills of oil and petroleum products under the trade names Corexit 9527, Corexit 9500, produced by Nalco [National Research Council, 1989. Using Oil Spill Dispersants on the Sea. National Academy Press, Washington, DC (Chapter 3)], [Lewis, A., Aurand, D. 1997. Putting Dispersants to Work: Overcoming Obstacles. API 4652A, American Petroleum Institute, Washington, DC.]. These compositions are obtained by mixing butoxyethanol, propylene glycol, mixtures of surfactants and hydrocarbon organic solvents. The disadvantages of this method is the low biodegradability and high toxicity of the obtained compositions due to the surfactants used in the dispersant composition.
Кроме того, в присутствии сырых нефтей наблюдается многократное повышение токсичности диспергентов Corexit по отношению определенным видам зоопланктона [Rico-Martinez R., Snell Т.W., Shearer Т.L. Synergistic toxicity of Macondo crude oil and dispersant Corexit 9500A® to the Brachionus plicatilis species complex (Rotifera) // Environmental Pollution. - 2013. - T. 173. - C. 5-10].In addition, in the presence of crude oils, there is a manifold increase in the toxicity of Corexit dispersants with respect to certain types of zooplankton [Rico-Martinez R., Snell T.W., Shearer T.L. Synergistic toxicity of Macondo crude oil and dispersant Corexit 9500A® to the Brachionus plicatilis species complex (Rotifera) // Environmental Pollution. - 2013. - T. 173. - C. 5-10].
Известен способ получения композиции для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов (патент US 3676357, 1972), заключающийся в смешении в гомогенизаторе с лезвиями, вращающимися в противоположном друг другу направлении, носителя с достаточно низкой плотностью, позволяющей плавать на поверхности воды (опилки, силикаты, диатомит, остатки растительных масел, растительная мука, силикагель, древесный уголь, полиуретановая смола, поливинилхлорид), поверхностно-активного агента (стеарат натрия, алкилсульфонат натрия, стеарат калия, додецилбензолсульфонат натрия, пальмитат калия, оксиэтилированный нонилфенол (7:1) или триэтаноламин олеат) и смачивающего агента (изоамиловый спирт, глицерин, этиленгликоль, бутиловый спирт, амиловый спирт) с получением целевой композиции. Недостатками известного способа являются низкая биоразлагаемость и высокая токсичность целевой композиции для водной флоры и фауны.A method of obtaining a composition for the elimination of oil spills and petroleum products (patent US 3676357, 1972), which consists in mixing in a homogenizer with blades rotating in the opposite direction of the carrier with a sufficiently low density, allowing to float on the surface of the water (sawdust, silicates, diatomite , residues of vegetable oils, vegetable flour, silica gel, charcoal, polyurethane resin, polyvinyl chloride), surface active agent (sodium stearate, alkyl alkyl sulfonate, potassium stearate, dodecylbenzenesul methanesulphonate sodium, potassium palmitate, ethoxylated nonylphenol (7: 1), or triethanolamine oleate) and wetting agent (isoamyl alcohol, glycerol, ethylene glycol, butyl alcohol, amyl alcohol) to obtain the target composition. The disadvantages of this method are low biodegradability and high toxicity of the target composition for aquatic life.
Известен способ получения композиции для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов (патент RU 2528651, 2013), в котором получают стабилизатор эмульсии типа «масло-в-воде» на основе гуминово-глинистого комплекса. Описываемый комплекс получают путем сорбции гуминового вещества на поверхности диспергированных частиц глинистых минералов при значении водородного показателя рН 3-8. Гуминово-глинистый комплекс содержит от 0,5 до 20% мас. гуминовых веществ, 80-99,5% минеральной компоненты. Применение данного стабилизатора для очистки поверхности акваторий, загрязненной нефтью или нефтепродуктами, предполагает его нанесение на нефтяную пленку в виде суспензии или порошка с образованием эмульсии нефти в воде. После обработки эмульгированные капли нефти опускаются на дно и подвергаются биоразложению аборигенными микроорганизмами. Недостатком известного способа является сложность получения диспергента, невозможность обеспечения постоянства его эмульгирующих свойств вследствие того, что используемые в составе диспергента гуминовые вещества не имеют определенной химической структуры. Кроме того, при отсутствии или недостаточной интенсивности таких внешних факторов, как ветер, течение, водная турбулентность, волны, прибой диспергент на основе гуминово-глинистого комплекса будет иметь низкую эмульгирующую способность по отношению к нефтяному пятну.A method of obtaining a composition for the elimination of spills of oil and oil products (patent RU 2528651, 2013), in which a stabilizer of an oil-in-water emulsion is obtained based on a humic-clay complex. The described complex is obtained by sorption of a humic substance on the surface of dispersed particles of clay minerals with a pH value of pH 3-8. Luminova-clay complex contains from 0.5 to 20% wt. humic substances, 80-99.5% of the mineral component. The use of this stabilizer for cleaning the surface of water areas polluted with oil or oil products involves applying it to the oil film in the form of a suspension or powder with the formation of an oil-in-water emulsion. After processing, emulsified droplets of oil fall to the bottom and are biodegradable by native microorganisms. The disadvantage of this method is the difficulty of obtaining dispersant, the impossibility of ensuring the constancy of its emulsifying properties due to the fact that used in the composition of the dispersant humic substances do not have a certain chemical structure. In addition, in the absence or insufficient intensity of external factors such as wind, current, water turbulence, waves, surf dispersant based on the gumin-clay complex will have a low emulsifying capacity with respect to the oil slick.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения композиции для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов, описанный в заявке WO 2005115603, 2005. В указанном документе описан способ получения композиции для ликвидации нефтеразливов, включающий инкапсулирование жидкого диспергирующего состава в расплаве матричного материала с последующим охлаждением и образованием твердых частиц, при этом твердые частицы имеют средний размер частиц 500 мкм или более, а также имеют гидрофобный характер, вследствие чего имеют сродство к нефти и нефтепродуктам, а диспергирующий состав является смесью диспергирующих поверхностно-активных веществ, таких как сорбитан моноолеат, полиоксиэтилированный сорбитан моноолеат, полиоксиэтилированный сорбитан триолеат, диоктилсульфосукцинат натрия.The closest to the claimed method is a method for producing a composition for oil and oil product spill response, as described in WO 2005115603, 2005. This document describes a method for producing a composition for oil spill elimination, including encapsulating a liquid dispersant in a melt of matrix material, followed by cooling and formation of solid particles, while solid particles have an average particle size of 500 μm or more, and also have a hydrophobic character, as a result of which they have an affinity for oil and petroleum products, and the dispersant composition is a mixture of dispersing surfactants, such as sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, dioctylsulfosuccinate sodium.
Недостатками известного способа являются недостаточная биоразлагаемость, низкая эффективность использования в условиях пониженных температур и при отсутствии или недостаточной интенсивности внешних факторов, влияющих на процесс перемешивания, таких как ветер, течение, водная турбулентность, волнообразование.The disadvantages of this method are insufficient biodegradability, low efficiency of use in conditions of low temperatures and in the absence or insufficient intensity of external factors affecting the mixing process, such as wind, current, water turbulence, wave formation.
Техническая проблема настоящего изобретения заключается в повышении эффективности ликвидации нефтеразливов в условиях пониженных температур и при отсутствии факторов, влияющих на перемешивание композиции, воды и нефти/нефтепродуктов, повышении эмульгирующей способности и стабильности целевой композиции, в том числе, при низких температурах.The technical problem of the present invention is to improve the efficiency of liquidation of oil spills under conditions of low temperatures and in the absence of factors affecting the mixing of the composition, water and oil / petroleum products, increasing the emulsifying capacity and stability of the target composition, including at low temperatures.
Указанная техническая проблема решается описываемым способом получения композиции для ликвидации нефтеразливов, включающим контактирование твердого пористого порошкообразного носителя с размером частиц до 100 мкм с водным раствором гидрофобизатора при перемешивании в течение 1-48 часов, отделение образованного осадка, нагрев осадка в атмосфере инертного газа до температуры 300°С - 1000°С и его выдерживание при данной температуре в течение 1-12 ч, охлаждение осадка с получением гидрофобизированного носителя, смешение последнего с жидким эмульгатором, обработки образованной смеси ультразвуком с частотой 20-100 кГц в течение 1-500 минут, отделение от указанной смеси избытка жидкого эмульгатора с получением пропитанного гидрофобизированного носителя, с последующим смешением его с предварительно измельченной до размера частиц менее 100 мкм смесью газообразователя и кислотного агента.This technical problem is solved by the described method of obtaining a composition for liquidating oil spills, including contacting solid porous powdered carrier with a particle size of up to 100 microns with an aqueous solution of water repellent with stirring for 1-48 hours, separating the formed precipitate, heating the precipitate in an inert gas atmosphere to a temperature of 300 ° C - 1000 ° C and keeping it at this temperature for 1-12 hours, cooling the precipitate to form a hydrophobised carrier, mixing the latter with a liquid emu with the regulator, sonication of the resulting mixture with a frequency of 20-100 kHz for 1-500 minutes, separation from the mixture of excess liquid emulsifier with obtaining a impregnated hydrophobized carrier, followed by mixing it with a preformed particle size less than 100 microns with a mixture of a blowing agent and an acid agent .
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении снижения межфазного натяжения между водой и нефтью или нефтепродуктами за счет высвобождения низкомолекулярных амфифильных веществ при контакте высокодисперсных частиц композиции с водой, повышении адсорбции частиц пористого носителя и жидкого эмульгатора в составе композиции на границе раздела фаз вода-нефть или нефтепродукты, интенсивном газовыделении при контакте композиции с водой.Achievable technical result is to reduce the interfacial tension between water and oil or petroleum products due to the release of low molecular weight amphiphilic substances upon contact of highly dispersed particles of the composition with water, increasing the adsorption of particles of a porous carrier and a liquid emulsifier as part of the composition at the water-oil interface or oil products, intense gassing during contact of the composition with water.
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Проводят гидрофобизацию пористого порошкообразного носителя. Твердый пористый порошкообразный носитель с размером частиц до 100 мкм контактируют с водным раствором гидрофобизатора при перемешивании в течение 1-48 часов.The porous powdered carrier is hydrophobized. Solid porous powdered carrier with a particle size of up to 100 microns in contact with an aqueous solution of water-repellent agent with stirring for 1-48 hours.
В качестве твердого пористого порошкообразного носителя используют дисперсные силикатные материалы, имеющие размер частиц не более 100 мкм и несущие поверхностный заряд, обеспечивающий возможность модификации поверхности носителя различными органическими гидрофобизаторами. К таким материалам относятся оксид кремния, оксид алюминия, галлуазит, каолинит, монтмориллонит, сепиолит, диатомит и другие алюмосиликатные или магнийсиликатные пористые материалы, а также смеси вышеперечисленных материалов. Предпочтительным вариантом реализации технического решения является использование галлуазита, являющегося алюмосиликатным минералом, имеющим структуру нанотрубок длиной около 1 мкм, диаметром 50-70 нм, обладающих внутренней полостью диаметром 15-20 нм. Внутренняя поверхность нанотрубок галлуазита состоит из оксида алюминия и вследствие этого несет частичный положительный заряд. Внешняя поверхность состоит из диоксида кремния и, соответственно, заряжена отрицательно. Противоположный заряд внутренней и внешней поверхности нанотрубок галлуазита позволяет проводить его модификацию широким спектром как ионогенных, так и неионогенных органических модификаторов. Исходные материалы для получения твердого пористого носителя на основе дисперсных силикатных материалов являются гидрофильными, способны впитывать воду и имеют низкое значение (менее 60 градусов) контактного краевого угла смачивания на границе раздела твердое тело - вода - нефть (гидрофобный органический растворитель).Dispersed silicate materials having a particle size of not more than 100 μm and carrying a surface charge, which makes it possible to modify the surface of the carrier with various organic water repellents, are used as a solid porous powdered carrier. Such materials include silicon oxide, aluminum oxide, halloysite, kaolinite, montmorillonite, sepiolite, diatomite and other aluminosilicate or magnesium silicate porous materials, as well as mixtures of the above materials. The preferred implementation of the technical solution is the use of halloysite, which is an aluminosilicate mineral having a nanotube structure with a length of about 1 micron, with a diameter of 50-70 nm, having an internal cavity with a diameter of 15-20 nm. The inner surface of halloysite nanotubes consists of aluminum oxide and as a result carries a partial positive charge. The outer surface consists of silicon dioxide and, accordingly, is negatively charged. The opposite charge of the internal and external surfaces of halloysite nanotubes allows its modification with a wide spectrum of both ionic and non-ionic organic modifiers. The starting materials for the preparation of a solid porous carrier based on dispersed silicate materials are hydrophilic, capable of absorbing water and have a low (less than 60 degrees) contact wetting angle at the solid-water-oil (hydrophobic organic solvent) interface.
Гидрофобизацию (модификацию) поверхности твердого пористого носителя проводят с целью придания ему краевого угла смачивания по воде под слоем гидрофобного органического растворителя от 60 до 120 градусов. Гидрофобизацию осуществляют путем контактирования твердого пористого носителя с водным раствором гидрофобизатора для обеспечения лучшей адсорбции твердого пористого носителя на границе раздела вода - нефть, и, как следствие, повышения эмульгирующей способности композиции.Hydrophobization (modification) of the surface of a solid porous carrier is carried out in order to give it a wetting angle on water under a layer of hydrophobic organic solvent from 60 to 120 degrees. The hydrophobization is carried out by contacting the solid porous carrier with an aqueous solution of a water-repellent agent to ensure better adsorption of the solid porous carrier at the water-oil interface, and, consequently, increasing the emulsifying capacity of the composition.
Использование в качестве гидрофобизатора органических модификаторов, образующих адсорбционный слой на поверхности носителя, предпочтительно за счет зарядового или гидрофобного взаимодействия с поверхностью пористого носителя, и способных после нагревания в атмосфере инертного газа образовывать нерастворимый в воде гидрофобный слой на поверхности носителя, увеличивает краевой угол смачивания обработанного носителя по воде. Гидрофобизатор выбирают из группы, включающей катионные поверхностно-активные вещества (в частности, галогениды алкилтриметиламмония, галогениды диалкилдиметиламмония, галогениды алкилдиметилариламмония, галогениды тетраалкиламмония), амфотерные поверхностно-активные вещества (в частности, алкамидопропилбетаины, алкилбетаины, алкиламинокарбоновые кислоты, производные алкилимидазолинов, алкиламиноалкансульфонаты), неионогенные поверхностно-активные вещества (в частности, оксиэтилированные спирты, оксипропилированные спирты, алкилдиметиламиноксиды, алкиламидопропиламиноксиды), вещества, диссоциирующие в водных растворах с образованием полимерных катионов (в частности, гидрохлориды поли(алкиленгуанидинов)), неионогенные водорастворимые полимеры (в частности, поли(N-виниллактамы)), смеси указанных веществ.The use of organic modifiers as a hydrophobic agent that form an adsorption layer on the carrier surface, preferably due to charge or hydrophobic interaction with the surface of a porous carrier, and capable of forming a water-insoluble hydrophobic layer on the carrier surface after heating in an inert gas atmosphere, increases the wetting angle of the treated carrier on water. Water-repellent treatment non-ionic surfactants (in particular, ethoxylated alcohols, oxypropylated alcohols, al kildimethylamine oxides, alkylamidopropylamine oxides), substances dissociating in aqueous solutions to form polymeric cations (in particular poly (alkyleneguanidine hydrochlorides) hydrochlorides), non-ionic water-soluble polymers (in particular, poly (N-vinyl lactams)), mixtures of these substances.
При выдерживании пористого носителя в водном растворе гидрофобизатора происходит адсорбция молекул модификаторов на поверхности пористого носителя. Для проведения гидрофобизации (модификации) поверхности пористого носителя могут быть использованы водные растворы с концентрацией модификатора от 0,1 до 50% мас. Массовое соотношение твердого пористого носителя и модификатора составляет от 1000:1 до 1:10. Предпочтительным является массовое соотношение носителя и модификатора от 100:1 до 1:5, наиболее предпочтительно от 50:1 до 1:1, например, 20:1. Органический модификатор и воду смешивают в заданном соотношении, перемешивают до образования однородного раствора и вносят в полученный раствор пористый порошкообразный носитель. Выдерживание последнего в растворе проводят при перемешивании в течение 1-48 часов, затем отделяют осадок, например, фильтрованием. После чего полученный осадок нагревают в атмосфере инертного газа (аргон, гелий или азот) и выдерживают при температуре 300°С-1000°С. Нагревание предпочтительно осуществляют в следующем температурном режиме: нагревание до температуры 100°С - 120°С при скорости нагрева не выше 10°С/мин, выдерживание при температуре 100°С-120°С до удаления слабосвязанной воды в течение 1-6 ч, нагревание до температуры 300°С - 1000°С при скорости нагрева не выше 10°С/мин, выдерживание при температуре 300°С - 1000°С в течение 1 -12 ч до превращения адсорбированного на твердом пористом носителе вещества (модификатора) в углерод, обнаруживаемого по потемнению носителя. Обугливание адсорбированного на поверхности пористого носителя вещества приводит к гидрофобизации поверхности пористого носителя, что способствует повышению краевого угла смачивания по воде под слоем гидрофобного органического растворителя и улучшает эмульгирующую способность композиции. После выдерживания при температуре 300°С - 1000°С, модифицированный пористый носитель охлаждают до комнатной температуры и смешивают с жидким эмульгатором.When curing the porous carrier in an aqueous solution of a water-repellent agent, the modifier molecules adsorb onto the surface of the porous carrier. For carrying out the hydrophobization (modification) of the surface of a porous carrier, aqueous solutions with a modifier concentration from 0.1 to 50% by weight can be used. The mass ratio of solid porous carrier and modifier is from 1000: 1 to 1:10. Preferred is the mass ratio of carrier and modifier from 100: 1 to 1: 5, most preferably from 50: 1 to 1: 1, for example, 20: 1. The organic modifier and water are mixed in a predetermined ratio, stirred until a homogeneous solution is formed, and a porous powdered carrier is introduced into the resulting solution. Keeping the latter in solution is carried out with stirring for 1-48 hours, then the precipitate is separated, for example, by filtration. After that, the resulting precipitate is heated in an inert gas atmosphere (argon, helium or nitrogen) and maintained at a temperature of 300 ° C-1000 ° C. Heating is preferably carried out in the following temperature mode: heating to a temperature of 100 ° C - 120 ° C at a heating rate not higher than 10 ° C / min, keeping at a temperature of 100 ° C - 120 ° C until the weakly bound water is removed for 1-6 hours, heating to a temperature of 300 ° С - 1000 ° С at a heating rate not higher than 10 ° С / min, keeping at a temperature of 300 ° С - 1000 ° С for 1 -12 h until the substance (modifier) adsorbed on a solid porous carrier becomes carbon detectable by darkening of the carrier. Charging the substance adsorbed on the surface of a porous carrier results in hydrophobization of the surface of the porous carrier, which contributes to an increase in the wetting angle under water under a layer of hydrophobic organic solvent and improves the emulsifying ability of the composition. After keeping at a temperature of 300 ° C - 1000 ° C, the modified porous carrier is cooled to room temperature and mixed with a liquid emulsifier.
Полученный гидрофобизированный пористый носитель смешивают с жидким эмульгатором в массовом соотношении от 10:1 до 1:20. Предпочтительным является массовое соотношение носителя и жидкого эмульгатора от 1:1 до 1:10, а наиболее предпочтительным - от 1:2 до 1:5. После смешения носителя и жидкого эмульгатора полученную смесь обрабатывают ультразвуком частотой 20-100 кГц в течение 1-500 минут для более полного вытеснения воздуха и насыщения свободного объема пор твердого носителя жидким эмульгатором. В предпочтительном варианте реализации технического решения обработку смеси ультразвуком проводят в течение 1-50 минут, наиболее предпочтительно - в течение 1-20 минут, например, 10 минут.The resulting hydrophobic porous carrier is mixed with a liquid emulsifier in a mass ratio of from 10: 1 to 1:20. Preferred is the mass ratio of the carrier and the liquid emulsifier from 1: 1 to 1:10, and most preferred is from 1: 2 to 1: 5. After mixing the carrier and the liquid emulsifier, the resulting mixture is treated with an ultrasound frequency of 20-100 kHz for 1-500 minutes to more completely displace the air and saturate the free pore volume of the solid carrier with a liquid emulsifier. In a preferred embodiment of the technical solution, sonication of the mixture is carried out for 1-50 minutes, most preferably for 1-20 minutes, for example, 10 minutes.
В качестве жидкого эмульгатора используют гидротроп или смесь гидротропа с неионогенным или цвиттер-ионным поверхностно-активным веществом в массовом соотношении от 10000:1 до 1:1, предпочтительно от 1000:1 до 10:1.A hydrotrope or a mixture of a hydrotrope with a non-ionic or zwitterionic surfactant is used as a liquid emulsifier in a weight ratio of from 10,000: 1 to 1: 1, preferably from 1000: 1 to 10: 1.
Авторами установлено, что добавление малых количеств гидротропов понижает межфазное натяжение между водой и углеводородом, так же, как и для традиционных поверхностно-активных веществ (ПАВ). В отличие от традиционных поверхностно-активных веществ гидротропы не образуют стабильных мицелл в водных растворах вследствие малого размера гидрофобных частей их молекул. За счет сравнительно малых размеров молекул гидротропы существенно снижают не только равновесное, но и динамическое поверхностное и межфазное натяжение, в том числе, при малых временах жизни поверхности. Благодаря этой особенности, присутствие гидротропа в составе жидкого эмульгатора обеспечивает высокую эффективность эмульгирования нефти или нефтепродуктов в течение низкого времени контакта.The authors found that the addition of small amounts of hydrotropes lowers the interfacial tension between water and hydrocarbon, as well as for traditional surfactants. Unlike traditional surfactants, hydrotropes do not form stable micelles in aqueous solutions due to the small size of the hydrophobic parts of their molecules. Due to the relatively small size of the molecules, the hydrotropes significantly reduce not only the equilibrium, but also the dynamic surface and interfacial tension, including for short surface lifetimes. Due to this feature, the presence of a hydrotrope in the composition of a liquid emulsifier ensures high efficiency of emulsification of oil or oil products during low contact time.
В качестве гидротропа при проведении описываемого способа используют индивидуальное вещество или смесь веществ, выбранных из ряда: низшие одноатомные спирты (в частности, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол, бутанол-2, изобутанол, трет-бутанол, «-пентанол, изоамиловый спирт), низшие многоатомные спирты (в частности, моноэтиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, 1,2-бутиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, 1,4-бутиленгликоль, глицерин), простые эфиры низших многоатомных спиртов (в частности, моно- и диалкиловые эфиры моноэтиленгликоля, пропиленгликоля, бутиленгликоля, глицерина, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, дипропиленгликоля; например, метилцеллозольв, этилцеллозольв, пропилцеллозольв, бутилцеллозольв, метиловый эфир диэтиленгликоля, этиловый эфир диэтиленгликоля, пропиловый эфир диэтиленгликоля, бутиловый эфир диэтиленгликоля). Гидротроп является амфифильным соединением, поэтому он обладает свойствами поверхностно-активного вещества и за счет понижения межфазного натяжения на границе раздела вода-нефть и вода-нефть-твердое тело (пористый носитель) повышает стабильность эмульсии и обеспечивает более высокую эмульгирующую способность композиции. Использование гидротропа вместо традиционных ионогенных ПАВ позволяет повысить биоразлагаемость и уменьшить токсичность композиции.As a hydrotrop when carrying out the described method, an individual substance or a mixture of substances selected from the series are used: lower monohydric alcohols (in particular, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, butanol-2, isobutanol, tert-butanol, "-pentanol , isoamyl alcohol), lower polyhydric alcohols (in particular, monoethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, glycerin), lower ethers polyhydric alcohols (in particular, mono - and dialkyl esters of monoethylene glycol la, propylene glycol, butylene glycol, glycerol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, e.g., methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propiltsellozolv, butyl cellosolve, methyl ether, ethyl ether, propyl ether, butyl ether). The hydrotrope is an amphiphilic compound; therefore, it possesses the properties of a surfactant and, by lowering the interfacial tension at the water-oil and water-oil-solid interface (porous carrier), increases the stability of the emulsion and provides a higher emulsifying capacity of the composition. The use of a hydrotrope instead of traditional ionic surfactants allows increasing the biodegradability and reducing the toxicity of the composition.
В качестве ПАВ в составе жидкого эмульгатора используют неионогенные или цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества, или их смеси. Предпочтительно используют неионогенные или цвиттер-ионные поверхностно-активные вещества, молекулы которых состоят из гидрофобного фрагмента (углеводородный радикал) и полярного фрагмента (полиэтиленоксидный, полипропиленоксидный, сорбитановый, бетаиновый). Наиболее предпочтительно используют сложные эфиры сорбитанов и жирных органических кислот (каприновая, лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая), сложные эфиры полиэтиленгликоля и жирных органических кислот, сложные эфиры полипропиленгликоля и жирных органических кислот, простые эфиры полиэтиленгликоля и жирных спиртов, простые эфиры полипропиленгликоля и жирных спиртов, алкилбетаины, алкамидоалкилбетаины, например, вещество или смесь веществ, выбранных из ряда: монолаурат сорбитана, монопальмитат сорбитана, моноолеат сорбитана, моностеарат сорбитана, монолаурат полиэтиленгликоля, моностеарат полиэтиленгликоля, моноолеат полиэтиленгликоля, монококоат полиэтиленгликоля (продукт этерификации полиэтиленгликоля жирными кислотами входящими в состав кокосового масла), монолаурат полипропиленгликоля, моностеарат полипропиленгликоля, моноолеат полипропиленколя, монококоат полипропиленколя, додецилбетаин, тетрадецилбетаин, гексадецилбетаин, кокамидопропилбетаин (амид, получаемый из диметиламинопропиламина и кокосового масла).As a surfactant in the composition of the liquid emulsifier, non-ionic or zwitterionic surfactants or mixtures thereof are used. Preferably, non-ionic or zwitterionic surfactants are used whose molecules consist of a hydrophobic fragment (hydrocarbon radical) and a polar fragment (polyethylene oxide, polypropylene oxide, sorbitan, betaine). Most preferably, esters of sorbitans and fatty organic acids (capric, lauric, myristic, palmitic, stearic, oleic), polyethylene glycol esters of fatty acids, glycol esters of polypropylene glycol and fatty organic acids, ethers of polyethylene glycol and fatty alcohols, polypropylene glycol ethers, polyethylen glycol esters, polyether glycol esters, polyether glycol esters, polyether glycol esters, polyethylene glycol ethers, glycol esters, polyether glycol esters, polyether glycol esters, glycosyl esters, polyether glycol esters, polyether glycol esters, glycol esters, polyether glycols and fatty alcohols, alkyl betaines, alkamidoalkyl betaines, for example, a substance or mixture of substances selected from the series: sorbitan monolaurate, sorbitan monopalmitate, onooleat sorbitan monostearate, sorbitan monolaurate, polyethylene glycol monostearate, polyethylene glycol monooleate, polyethylene glycol, monokokoat polyethylene glycol (polyethylene glycol esterification product of fatty acids entering into the composition of coconut oil) monolaurate, propylene glycol monostearate, propylene glycol monooleate polipropilenkolya, monokokoat polipropilenkolya, dodetsilbetain, tetradetsilbetain, geksadetsilbetain, cocamidopropyl betaine ( amide derived from dimethylaminopropylamine and coconut oil).
Образованную смесь обрабатывают ультразвуком с частотой 20-100 кГц в течение 1-500 минут. Затем от указанной смеси отделяют избыток жидкого эмульгатора с получением обработанного носителя с помощью, например, декантирования, центрифугирования, фильтрования или любым другим известным способом отделения избытка жидкости от пропитанных твердых тел.Formed mixture is treated with ultrasound with a frequency of 20-100 kHz for 1-500 minutes. An excess emulsifier liquid is then separated from this mixture to form a treated carrier using, for example, decanting, centrifuging, filtering, or using any other known method of separating excess liquid from the impregnated solids.
Затем проводят смешение обработанного носителя с измельченной до размера частиц менее 100 мкм смесью газообразователя и кислотного агента.This is followed by mixing the treated carrier with a mixture of a blowing agent that has been ground to a particle size of less than 100 microns and an acidic agent.
При этом в качестве газообразователя используют индивидуальную соль угольной кислоты или смеси солей, выбранных из ряда: гидрокарбонаты щелочных металлов, гидрокарбонаты щелочноземельных металлов, карбонаты щелочных металлов, карбонаты щелочноземельных металлов, а кислотный агент представляет собой твердую органическую кислоту, предпочтительно с константой диссоциации более 10-10 (то есть с величиной pKa меньшей или равной 10), например, выбранную из ряда: лимонная кислота, янтарная кислота, глутаровая кислота, яблочная кислота, виноградная кислота, щавелевая кислота, малоновая кислота.At the same time, an individual salt of carbonic acid or a mixture of salts selected from the series is used as a blowing agent: alkali metal bicarbonates, alkaline earth metal bicarbonates, alkali metal carbonates, alkaline earth metal carbonates, and the acid agent is a solid organic acid, preferably with a dissociation constant of more than 10 - 10 (i.e. pK a value of less than or equal to 10), e.g., selected from the group of citric acid, succinic acid, glutaric acid, malic acid, grape Separated acid, oxalic acid, malonic acid.
Для получения вышеуказанной смеси предварительно проводят смешение газообразователя и кислотного агента в мольном соотношении от 5:1 до 1:5 с последующим измельчением образованной смеси до достижения среднего размера частиц менее 100 мкм. Измельчение смеси позволяет значительно повысить площадь межфазного контакта твердого газообразователя и кислотного агента и должно проводиться в отсутствие жидкой воды для того, чтобы при измельчении не протекала реакция нейтрализации между газообразователем и кислотным агентом.To obtain the above mixture, the blowing agent and the acid agent are preliminarily mixed in a molar ratio of from 5: 1 to 1: 5, followed by grinding the resulting mixture to achieve an average particle size of less than 100 microns. Grinding the mixture can significantly increase the area of interfacial contact between the solid blowing agent and the acidic agent and should be carried out in the absence of liquid water so that during grinding there is no neutralization reaction between the blowing agent and the acidic agent.
Смешение измельченной смеси газообразователя и твердого кислотного агента с пропитанным носителем проводят в массовом соотношении от 1:100 до 100:1, предпочтительно в массовом соотношении от 1:10 до 10:1, например, в массовом соотношении 1:1, получая при этом целевую композицию для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов.Mixing the crushed mixture of the blowing agent and the solid acidic agent with the impregnated carrier is carried out in a weight ratio of from 1: 100 to 100: 1, preferably in a weight ratio of from 1:10 to 10: 1, for example, in a weight ratio of 1: 1, thus obtaining the target composition for oil and oil products spill response.
Выбор гидротропа и соотношения компонентов композиции проводят таким образом, чтобы находящиеся в составе композиции в твердой фазе газообразователь и кислотный агент не реагировали между собой до внесения композиции в водную среду.The choice of hydrotrope and the ratio of the components of the composition is carried out in such a way that the gasifier and the acidic agent that are present in the composition in the solid phase do not react with each other before the composition is introduced into the aqueous medium.
Внесение полученной целевой композиции в водную среду при расходе от 0,01 до 20 кг/м2 в расчете на площадь загрязненного водного зеркала приводит к растворению в воде газообразователя и кислотного агента и реакции между ними, сопровождающейся интенсивным выделением углекислого газа, что позволяет значительно повысить эффективность эмульгирования разливов нефти и нефтепродуктов при отсутствии или недостаточной интенсивности таких внешних факторов, как ветер, течение, водная турбулентность, волны. После внесения полученной композиции в водную среду протекает процесс эмиссии гидротропа или смеси гидротропа и поверхностно-активного вещества из внутреннего объема пор твердого носителя, что приводит к понижению межфазного натяжения на границе раздела вода-нефть и значительно облегчает процесс эмульгирования разлитых нефти или нефтепродуктов.The introduction of the obtained target composition into the aqueous medium at a flow rate of from 0.01 to 20 kg / m 2 , based on the area of the polluted water mirror, leads to the dissolving of a blowing agent and an acid agent in water and a reaction between them, accompanied by an intense release of carbon dioxide, which can significantly increase efficiency of emulsification of oil and oil products spills in the absence or insufficient intensity of external factors such as wind, current, water turbulence, waves. After the resulting composition is introduced into the aqueous medium, the process of emission of a hydrotrope or mixture of hydrotrope and surfactant from the internal pore volume of the solid carrier proceeds, which leads to a decrease in the interfacial tension at the water-oil interface and greatly simplifies the process of emulsification of spilled oil or oil products.
Заявляемый способ получения композиции для ликвидации нефтеразливов иллюстрируется следующими примерами, которые не ограничивают область его применения.The inventive method of obtaining a composition for the liquidation of oil spills is illustrated by the following examples, which do not limit the scope of its application.
Пример 1.Example 1
Пористый порошкообразный носитель - галлуазит (предварительно измельченный в мельнице до достижения среднего размера частиц менее 10 мкм) контактируют с водным раствором гидрофобизатора - гидрохлорида поли(гексаметиленгуанидина) из расчета массового отношения гидрохлорида поли(гексаметиленгуанидина) к галлуазиту 1:20, выдерживают при перемешивании в течение 12 часов, отделяют осадок центрифугированием при ускорении 5000 g, нагревают осадок в атмосфере аргона в следующем температурном режиме: нагревание до температуры 110°С при скорости нагрева 10°С/мин, выдерживание при температуре 110°С до удаления слабосвязанной воды в течение 1 ч, нагревание до температуры 550°С при скорости нагрева 10°С/мин, выдерживание при температуре 550°С до превращения адсорбированного на твердом пористом носителе вещества в углерод, обнаруживаемого по потемнению носителя, охлаждают до комнатной температуры.Porous powdered carrier — halloysite (previously crushed in a mill until an average particle size of less than 10 microns is reached) is contacted with an aqueous solution of a hydrophobicizer — poly (hexamethylene guanidine hydrochloride) based on the mass ratio of poly (hexamethylene guanidine) to halloysite 1:20 — and kept under agitation for 12 hours, the precipitate is separated by centrifugation at an acceleration of 5000 g, the precipitate is heated in an argon atmosphere in the following temperature mode: heated to 110 ° C at a
Смешивают 10,0 г полученного носителя с жидким эмульгатором, в качестве которого используют гидротроп (20,0 г бутилцеллозольва), обрабатывают полученную смесь ультразвуком с частотой 22 кГц в течение 20 минут. Перемешивают полученную смесь, выдерживают в течение 60 минут, удаляют избыток бутилцеллозольва декантированием, получая тем самым пропитанный носитель. В мельнице измельчают эквимолярную смесь газообразователя (гидрокарбоната натрия) и кислотного агента (лимонной кислоты) до достижения среднего размера частиц не более 50 мкм, полученную смесь газообразователя и кислотного агента в виде мелкодисперсного порошка смешивают с пропитанным носителем в массовом соотношении 1:1, получая целевую композицию (обозначение PG5).10.0 g of the obtained carrier is mixed with a liquid emulsifier, as which a hydrotrope (20.0 g of butyl cellosolve) is used, and the mixture obtained is treated with an ultrasound at a frequency of 22 kHz for 20 minutes. Stir the mixture, incubate for 60 minutes, remove the excess butyl cellosolve by decanting, thereby obtaining the impregnated carrier. In the mill, an equimolar mixture of a blowing agent (sodium bicarbonate) and an acidic agent (citric acid) is crushed to achieve an average particle size of no more than 50 μm, the resulting mixture of the blowing agent and an acidic agent in the form of fine powder is mixed with the impregnated carrier in a 1: 1 mass ratio, obtaining the target composition (designation PG5).
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания. В стакан помещают 10 мл модельной морской воды (здесь и далее водный раствор NaCl концентрацией 3,6% мас.) и 1 мл нефти (Ван-Еганское месторождение, Ханты-Мансийский автономный округ), добавляют 1 г композиции. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель даже в отсутствие перемешивания.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsification of oil without mixing. 10 ml of model seawater (hereinafter, an aqueous solution of NaCl with a concentration of 3.6% by weight) and 1 ml of oil (Van-Egan field, Khanty-Mansi Autonomous Area) are placed in a glass, 1 g of the composition is added. Gas formation and spontaneous emulsification of oil in the form of large droplets suspended in water are noted, even in the absence of mixing.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании. Для этого смешивают в пробирке 400 мкл нефти с 1200 мкл модельной морской воды, добавляют 50 мг композиции, пробирку закрывают и встряхивают на вортексе в течение 2 минут при 3000 об/мин. Отбирают пробу получившейся эмульсии и проводят оптическую микроскопию эмульсии, фотографируя капли нефти в воде, измеряют диаметр капель (не менее 100 капель) и строят распределение капель по размерам. Оценивают параметры распределения капель по размерам, аппроксимируя полученное распределение логнормальной функцией, определяют моду (положение максимума) аппроксимированного логнормального распределения. Для полученной по данному примеру композиции (обозначение PG5) мода распределения составляет 6,5 мкм.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil with stirring. To do this, mix in a test tube 400 μl of oil with 1200 μl of model seawater, add 50 mg of the composition, close the tube and vortex for 2 minutes at 3000 rpm. A sample of the resulting emulsion is sampled and the optical microscopy of the emulsion is carried out by photographing oil droplets in water, the droplet diameter is measured (at least 100 droplets) and the droplet size distribution is built. Estimate the parameters of the distribution of droplets in size, approximating the distribution obtained by a log-normal function, determine the mode (position of the maximum) of the approximated log-normal distribution. For the composition prepared according to this example (designation PG5), the mode of distribution is 6.5 μm.
На фигуре 1 показано распределение по размерам капель нефти в воде после эмульгирования композицией по примеру 1 (модификация галлуазита гидрохлоридом поли(гексаметиленгуанидина) - PG5) с жидким эмульгатором, представляющим собой гидротроп (бутилцеллозольв), при перемешивании (по левой оси ординат - число отсчетов капель на гистограмме; по правой оси ординат - плотность вероятности в расчете на 0,1 мкм).The figure 1 shows the size distribution of oil droplets in water after emulsification with the composition of Example 1 (modification of halloysite with poly (hexamethylene guanidine) hydrochloride PG5) with a liquid emulsifier representing a hydrotrope (butyl cellosolve), with stirring (along the left ordinate axis - the number of counts of drops on the histogram; along the right axis of ordinates - probability density per 0.1 micron).
Пример 2.Example 2
Проводят получение композиции аналогично примеру 1 за исключением использования для подготовки пористого носителя водного раствора поли(N-винилкапролактама) вместо водного раствора гидрохлорида поли(гексаметиленгуанидина).The composition is prepared as in Example 1, except for using an aqueous solution of poly (N-vinylcaprolactam) instead of an aqueous solution of poly (hexamethylene guanidine) hydrochloride to prepare a porous carrier.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания аналогично примеру 1. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil without stirring as in Example 1. Gassing and spontaneous emulsification of the oil in the form of large droplets suspended in water are noted.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Для полученной по данному примеру композиции (обозначение PCL5) мода распределения составляет 6,4 мкм.Evaluate the effectiveness of the composition obtained by emulsifying the oil under stirring as in Example 1. For the composition prepared in this example (PCL5), the mode of distribution is 6.4 μm.
На фигуре 2 показано распределение по размерам капель нефти в воде после эмульгирования композицией по примеру 2 (модификация галлуазита поли(N-винилкапролактамом) - PCL5) с жидким эмульгатором, представляющим собой гидротроп (бутилцеллозольв), при перемешивании (по левой оси ординат - число отсчетов капель на гистограмме; по правой оси ординат - плотность вероятности в расчете на 0,1 мкм).The figure 2 shows the size distribution of oil droplets in water after emulsification with the composition according to example 2 (modification of halloysite poly (N-vinylcaprolactam) - PCL5) with a liquid emulsifier, which is a hydrotrope (butyl cellosolve), with stirring (on the left ordinate axis - number of counts drops on the histogram; on the right axis of ordinates - probability density per 0.1 micron).
Пример 3.Example 3
Проводят получение композиции аналогично примеру 1 за исключением использования для подготовки пористого носителя водного раствора бромида цетилтриметиламмония вместо водного раствора гидрохлорида поли(гексаметиленгуанидина).A composition is prepared as in Example 1, except for using an aqueous solution of cetyltrimethylammonium bromide to prepare a porous carrier instead of an aqueous solution of poly (hexamethylene guanidine hydrochloride).
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания аналогично примеру 1. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil without stirring as in Example 1. Gassing and spontaneous emulsification of the oil in the form of large droplets suspended in water are noted.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Для полученной по данному примеру композиции (обозначение СТАВ5) мода распределения составляет 9,1 мкм.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil under stirring as in Example 1. For the composition prepared according to this example (designation CTAB5), the distribution mode is 9.1 μm.
На фигуре 3 показано распределение по размерам капель нефти в воде после эмульгирования композицией по примеру 3 (модификация галлуазита бромидом цетилтриметиламмония - СТАВ) с жидким эмульгатором, представляющим собой гидротроп (бутилцеллозольв), при перемешивании (по левой оси ординат - число отсчетов капель на гистограмме; на правой оси ординат - плотность вероятности в расчете на 0,1 мкм).The figure 3 shows the size distribution of oil droplets in water after emulsification with the composition according to example 3 (modification of halloysite with cetyltrimethylammonium bromide - CTAB) with a liquid emulsifier, which is a hydrotrope (butyl cellosolve), with stirring (along the left ordinate axis - the number of counts of drops on the histogram; on the right axis of ordinates - probability density per 0.1 micron).
Пример 4.Example 4
Проводят получение композиции аналогично примеру 1, но без добавления жидкого эмульгатора.Carry out the composition as in example 1, but without the addition of a liquid emulsifier.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 15,1 мкм. На фигуре 4 показано распределение по размерам капель нефти в воде после эмульгирования композицией по примеру 4 (модификация галлуазита гидрохлоридом поли(гексаметиленгуанидина) - PG) без жидкого эмульгатора при перемешивании (по левой оси ординат - число отсчетов капель на гистограмме; на правой оси ординат - плотность вероятности в расчете на 0,1 мкм).Evaluate the effectiveness of the composition obtained by emulsifying the oil under stirring as in Example 1. For the composition obtained in this example, the mode of distribution is 15.1 μm. The figure 4 shows the size distribution of oil droplets in water after emulsification with the composition according to example 4 (modification of halloysite with poly (hexamethylene guanidine) hydrochloride (PG)) without a liquid emulsifier with stirring (on the left ordinate axis - the number of counts of drops on the histogram; on the right ordinate axis - probability density per 0.1 micron).
Пример 5.Example 5
Проводят получение композиции аналогично примеру 2, но без добавления жидкого эмульгатора.Carry out the composition as in example 2, but without the addition of a liquid emulsifier.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 22,1 мкм.Evaluate the effectiveness of the composition obtained by emulsifying the oil under stirring as in Example 1. For the composition obtained in this example, the mode of distribution is 22.1 μm.
На фигуре 5 показано распределение по размерам капель нефти в воде после эмульгирования композицией по примеру 5 (модификация галлуазита поли(N-винилкапролактамом) - PCL) без жидкого эмульгатора при перемешивании (по левой оси ординат - число отсчетов капель на гистограмме; на правой оси ординат - плотность вероятности в расчете на 0,1 мкм).The figure 5 shows the size distribution of oil droplets in water after emulsification with the composition according to example 5 (modification of halloysite poly (N-vinylcaprolactam) - PCL) without a liquid emulsifier with stirring (on the left ordinate axis is the number of counts of drops on the histogram; on the right ordinate axis - probability density per 0.1 μm).
Пример 6.Example 6
Проводят получение композиции аналогично примеру 3, но без добавления жидкого эмульгатора.Carry out the composition as in example 3, but without the addition of a liquid emulsifier.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Для полученной по данному примеру композиции образование капель эмульсии не наблюдается.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil with stirring as in Example 1. For the composition prepared in this example, no drop of emulsion was observed.
Пример 7.Example 7
Готовят пористый носитель путем контактирования галлуазита (предварительно измельченного в мельнице до достижения среднего размера частиц менее 20 мкм) с водным раствором гидрохлорида поли(гексаметиленгуанидина) из расчета массового отношения гидрохлорида поли(гексаметиленгуанидина) к галлуазиту 1:10, выдерживают при перемешивании в течение 6 часов, отделяют осадок центрифугированием при ускорении 5000 g, нагревают осадок в атмосфере аргона в следующем температурном режиме: нагревание до температуры 110°С при скорости нагрева 15°С/мин, выдерживание при температуре 110°С до удаления слабосвязанной воды в течение 1 ч, нагревание до температуры 850°С при скорости нагрева 15°С/мин, выдерживание при температуре 850°С до превращения адсорбированного на твердом пористом носителе вещества в углерод, обнаруживаемого по потемнению носителя, охлаждают до комнатной температуры.Prepare a porous carrier by contacting halloysite (previously crushed in a mill to achieve an average particle size of less than 20 microns) with an aqueous solution of poly (hexamethylene guanidine) hydrochloride based on the weight ratio of poly (hexamethylene guanidine) to halloysite 1:10, kept under stirring for 6 hours , the precipitate is separated by centrifugation at an acceleration of 5000 g, the precipitate is heated in an argon atmosphere in the following temperature mode: heated to 110 ° C at a heating rate of 15 ° C / min, rye at a temperature of 110 ° C to remove weakly bound water for 1 h, heating to a temperature of 850 ° C at a heating rate of 15 ° C / min, keeping at a temperature of 850 ° C to convert the substance adsorbed on a solid porous carrier to darkening carrier, cooled to room temperature.
Смешивают 25,0 г подготовленного носителя с жидким эмульгатором, в качестве которого используют гидротроп (50,0 г трет-бутанола), обрабатывают полученную смесь ультразвуком с частотой 24 кГц в течение 10 минут. Перемешивают полученную смесь, выдерживают в течение 40 минут, удаляют избыток трет-бутанола декантированием, получая тем самым пропитанный носитель. В мельнице измельчают эквимолярную смесь газообразователя (гидрокарбоната натрия) и кислотного агента (лимонной кислоты) до достижения среднего размера частиц не более 50 мкм, полученную смесь газообразователя и кислотного агента в виде мелкодисперсного порошка смешивают с пропитанным носителем в массовом соотношении 2:1, получая целевую композицию.25.0 g of the prepared carrier are mixed with a liquid emulsifier, as which a hydrotrope is used (50.0 g of tert-butanol), the mixture obtained is sonicated at a frequency of 24 kHz for 10 minutes. Stir the resulting mixture, incubate for 40 minutes, remove excess tert-butanol by decanting, thereby obtaining the impregnated carrier. In the mill, an equimolar mixture of a blowing agent (sodium bicarbonate) and an acidic agent (citric acid) is crushed to achieve an average particle size of no more than 50 μm, the resulting mixture of the blowing agent and an acidic agent in the form of a fine powder is mixed with an impregnated carrier in a 2: 1 mass ratio, obtaining the target composition.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания. В стакан, погруженный в ванну жидкостного термостата при температуре 4°С, помещают 10 мл модельной морской воды и 1 мл нефти (Ван-Еганское месторождение, Ханты-Мансийский автономный округ), добавляют 0,5 г композиции. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель даже в отсутствие перемешивания.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsification of oil without mixing. In a glass, immersed in a bath of a liquid thermostat at a temperature of 4 ° C, 10 ml of model sea water and 1 ml of oil are placed (Van-Eganskoye field, Khanty-Mansi Autonomous Area), 0.5 g of composition is added. Gas formation and spontaneous emulsification of oil in the form of large droplets suspended in water are noted, even in the absence of mixing.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании. Для этого смешивают в предварительно охлажденной до температуры 4°С пробирке 400 мкл охлажденной нефти с 1200 мкл охлажденной модельной морской воды, добавляют 50 мг охлажденной композиции, пробирку закрывают и встряхивают на вортексе в течение 2 минут при 3000 об/мин. Отбирают пробу получившейся эмульсии и проводят оптическую микроскопию эмульсии, фотографируя капли нефти в воде, измеряют диаметр капель (не менее 100 капель) и строят распределение капель по размерам. Оценивают параметры распределения капель по размерам, аппроксимируя полученное распределение логнормальной функцией, определяют моду (положение максимума) аппроксимированного логнормального распределения. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 8,3 мкм, что подтверждает высокую эффективность композиции при низких температурах.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil with stirring. To do this, mix 400 μl of cooled oil with 1200 μl of cooled model seawater in a test tube pre-cooled to 4 ° C, add 50 mg of the cooled composition, close the tube and vortex for 2 minutes at 3000 rpm. A sample of the resulting emulsion is sampled and the optical microscopy of the emulsion is carried out by photographing oil droplets in water, the droplet diameter is measured (at least 100 droplets) and the droplet size distribution is built. Estimate the parameters of the distribution of droplets in size, approximating the distribution obtained by a log-normal function, determine the mode (position of the maximum) of the approximated log-normal distribution. For the composition obtained in this example, the mode distribution is 8.3 μm, which confirms the high efficiency of the composition at low temperatures.
Пример 8.Example 8
Готовят пористый носитель путем контактирования каолинита (предварительно измельченного в мельнице до достижения среднего размера частиц менее 30 мкм) с водным раствором додецилбетаина из расчета массового отношения додецилбетаина к каолиниту 1:10, выдерживают при перемешивании в течение 6 часов, отделяют осадок центрифугированием при ускорении 5000 g, нагревают осадок в атмосфере аргона в следующем температурном режиме: нагревание до температуры 120°С при скорости нагрева 20°С/мин, выдерживание при температуры 120°С до удаления слабосвязанной воды в течение 45 минут, нагревание до температуры 1000°С при скорости нагрева 20°С/мин, выдерживание при температуре 1000°С до превращения адсорбированного на твердом пористом носителе вещества в углерод, обнаруживаемого по потемнению носителя.Prepare a porous carrier by contacting kaolinite (previously crushed in a mill to achieve an average particle size of less than 30 microns) with an aqueous solution of dodecylbetaine from the calculation of the mass ratio of dodecylbetaine to kaolinite 1:10, kept under stirring for 6 hours, the precipitate is separated by centrifugation at acceleration of 5000 g , the precipitate is heated in an argon atmosphere in the following temperature mode: heating to a temperature of 120 ° C at a heating rate of 20 ° C / min, maintaining at a temperature of 120 ° C to remove weakly bound minutes in water for 45 minutes, heating to a temperature of 1000 ° C at a heating rate of 20 ° C / min, holding at a temperature of 1000 ° C until the conversion of the adsorbed on the solid porous carrier substance into carbon, detected by darkening of the carrier.
Смешивают 5,0 г подготовленного носителя с жидким эмульгатором, в качестве которого используют смесь гидротропа (49,5 г трет-бутанола) и неионогенного поверхностно-активного вещества (0,5 г сорбитанмоноолеата), обрабатывают полученную смесь ультразвуком с частотой 100 кГц в течение 2 минут. Перемешивают полученную смесь, выдерживают в течение 30 минут, удаляют избыток жидкого эмульгатора декантированием, получая тем самым пропитанный носитель. В мельнице измельчают смесь газообразователя (карбоната натрия) и кислотного агента (яблочной кислоты) в мольном соотношении 1:3 до достижения среднего размера частиц не более 100 мкм, полученную смесь газообразователя и кислотного агента в виде мелкодисперсного порошка смешивают с пропитанным носителем в массовом соотношении 5:1, получая целевую композицию.5.0 g of the prepared carrier is mixed with a liquid emulsifier, for which a mixture of hydrotrope (49.5 g of tert-butanol) and a non-ionic surfactant (0.5 g of sorbitan monooleate) is used, the mixture obtained is sonicated at a frequency of 100 kHz for 2 minutes. Stir the resulting mixture, incubate for 30 minutes, remove excess liquid emulsifier by decanting, thereby obtaining the impregnated carrier. In a mill, a mixture of a blowing agent (sodium carbonate) and an acidic agent (malic acid) is crushed in a molar ratio of 1: 3 to achieve an average particle size of not more than 100 μm, the resulting mixture of a blowing agent and an acidic agent in the form of fine powder is mixed with the impregnated carrier in a weight ratio of 5 : 1, getting the target composition.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания аналогично примеру 1. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil without stirring as in Example 1. Gassing and spontaneous emulsification of the oil in the form of large droplets suspended in water are noted.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 5,9 мкм.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil with stirring. For the composition obtained in this example, the mode of distribution is 5.9 microns.
Пример 9.Example 9
Готовят пористый носитель путем контактирования монтмориллонита (предварительно измельченного в мельнице до достижения среднего размера частиц менее 20 мкм) с водным раствором хлорида дидецилдиметиламмония из расчета массового отношения дидецилдиметиламмония к монтмориллониту 1:50, выдерживают при перемешивании в течение 1 часа, отделяют осадок центрифугированием при ускорении 5000 g, нагревают осадок в атмосфере азота в следующем температурном режиме: нагревание до температуры 450°С при скорости нагрева 10°С/мин, выдерживание при температуре 450°С, выдерживание при температуре 450°С до превращения адсорбированного на твердом пористом носителе вещества в углерод, обнаруживаемого по потемнению носителя.Preparing a porous carrier by contacting montmorillonite (pre-crushed in a mill to achieve an average particle size less than 20 microns) with an aqueous solution of didecyl dimethyl ammonium chloride from the calculation of the mass ratio of didecyl dimethyl ammonium to montmorillonite 1:50, kept under stirring for 1 hour, separating the precipitate by centrifugation. g, heat the precipitate in a nitrogen atmosphere in the following temperature mode: heating to a temperature of 450 ° C at a heating rate of 10 ° C / min, maintaining at a temperature Ur 450 ° C, holding at 450 ° C until the conversion of the adsorbed on the solid porous carrier substance into carbon, detected by darkening of the carrier.
Смешивают 5,0 г подготовленного носителя с жидким эмульгатором, в качестве которого используют смесь гидротропа (99,9 г пропилового эфира диэтиленгликоля) и неионогенного поверхностно-активного вещества (0,1 г полиэтиленгликольмонолаурата), обрабатывают полученную смесь ультразвуком с частотой 60 кГц в течение 30 минут. Перемешивают полученную смесь, выдерживают в течение 15 минут, удаляют избыток жидкого эмульгатора декантированием, получая тем самым пропитанный носитель. В мельнице измельчают смесь газообразователя (карбоната кальция) и кислотного агента (виноградной кислоты) в мольном соотношении 1:5 до достижения среднего размера частиц не более 100 мкм, полученную смесь газообразователя и кислотного агента в виде мелкодисперсного порошка смешивают с пропитанным носителем в массовом соотношении 1:3, получая целевую композицию.5.0 g of the prepared carrier is mixed with a liquid emulsifier, for which a mixture of hydrotrope (99.9 g of diethylene glycol propyl ether) and a non-ionic surfactant (0.1 g of polyethylene glycol monolaurate) are used, and the mixture obtained is sonicated at 60 kHz for 30 minutes. Stir the resulting mixture, incubate for 15 minutes, remove excess liquid emulsifier by decanting, thereby obtaining the impregnated carrier. In a mill, a mixture of a blowing agent (calcium carbonate) and an acidic agent (grape acid) is crushed in a molar ratio of 1: 5 to achieve an average particle size of no more than 100 μm, the resulting mixture of a blowing agent and an acidic agent in the form of a fine powder is mixed with the impregnated carrier in a weight ratio of 1 : 3, getting the target composition.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания аналогично примеру 1. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil without stirring as in Example 1. Gassing and spontaneous emulsification of the oil in the form of large droplets suspended in water are noted.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 7,3 мкм.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil with stirring. For the composition obtained in this example, the mode of distribution is 7.3 μm.
Пример 10.Example 10
Проводят получение композиции аналогично примеру 9, но в качестве жидкого эмульгатора используют смесь гидротропа (100,0 г н-бутанол) и цвиттер-ионного поверхностно-активного вещества (0,3 г алкилбетаина С12-С14), обрабатывают полученную смесь ультразвуком с частотой 35 кГц в течение 28 минут.The composition is prepared as in Example 9, but a hydrotrope mixture (100.0 g n-butanol) and a zwitterionic surfactant (0.3 g C 12 -C 14 alkylbetaine) are used as a liquid emulsifier, and the mixture is sonicated with 35 kHz for 28 minutes.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти без перемешивания аналогично примеру 1. Отмечают газообразование и самопроизвольное эмульгирование нефти в виде взвешенных в воде крупных капель.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil without stirring as in Example 1. Gassing and spontaneous emulsification of the oil in the form of large droplets suspended in water are noted.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 6,6 мкм.Evaluate the effectiveness of the resulting composition by emulsifying the oil with stirring. For the composition obtained in this example, the mode of distribution is 6.6 μm.
Пример 11.Example 11
Проводят получение композиции аналогично примеру 1, но с нагреванием осадка в атмосфере инертного газа (гелий) до температуры 900°С и его выдерживание при данной температуре в течение 2 ч, охлаждение осадка с получением гидрофобизированного носителя.Carry out the preparation of the composition as in example 1, but with heating the precipitate in an atmosphere of inert gas (helium) to a temperature of 900 ° C and keeping it at this temperature for 2 h, cooling the precipitate to obtain a hydrophobized carrier.
Проводят оценку эффективности полученной композиции по эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Для полученной по данному примеру композиции мода распределения составляет 8,4 мкм.Evaluate the effectiveness of the composition obtained by emulsifying the oil under stirring as in Example 1. For the composition obtained in this example, the mode of distribution is 8.4 μm.
Таким образом, заявляемый способ позволяет получить композицию на основе высокодисперсных частиц, которые при контакте с водой образуют газ, выделяют амфифильные вещества, снижающие межфазное натяжение между водой и нефтью (или водой и нефтепродуктами), а также адсорбируются на границе раздела фаз вода-нефть (или вода-нефтепродукты), дополнительно стабилизируя образующуюся эмульсию, вследствие чего получаемая композиция обладает повышенным эмульгирующим действием даже в условиях пониженных температур и при отсутствии или недостаточной интенсивности таких внешних факторов, как ветер, течение, водная турбулентность, волны. Как следует из примеров 4-6, получение композиции без применения пропитки пористого носителя жидким эмульгатором не обеспечивает высокой эффективности эмульгирования нефти, поскольку либо не наблюдается образование капель водно-нефтяной эмульсии, либо их размер крупнее, чем размер капель, образующихся при использовании композиции с жидким эмульгатором. Напротив, сочетание гидрофобизации пористого носителя, его пропитки жидким эмульгатором и добавления смеси газообразователя и кислотного агента обеспечивает высокую эффективность получаемой композиции, что видно на фигурах 1-3, так как наблюдается образование водно-нефтяной эмульсии с малым размером капель.Thus, the inventive method allows to obtain a composition based on highly dispersed particles, which, upon contact with water, form a gas, emit amphiphilic substances that reduce the interfacial tension between water and oil (or water and oil products), and are adsorbed at the water-oil interface ( or water-oil products), additionally stabilizing the resulting emulsion, as a result of which the resulting composition has an increased emulsifying effect even under conditions of low temperatures and in the absence or insufficient Oh the intensity of external factors such as wind, current, water turbulence, waves. As follows from examples 4-6, obtaining a composition without using impregnation of a porous carrier with a liquid emulsifier does not provide a high efficiency of oil emulsification, since either the formation of a water-oil emulsion droplets is not observed, or their size is larger than the size of the droplets formed when using the composition with liquid emulsifier. On the contrary, the combination of hydrophobization of a porous carrier, its impregnation with a liquid emulsifier and the addition of a mixture of a blowing agent and an acidic agent ensures high efficiency of the resulting composition, as can be seen in Figures 1-3, since the formation of a water-oil emulsion with a small drop size is observed.
При сравнении эмульгирующей способности композиций, полученных по заявляемому и известному способу, было установлено, что композиция, полученная по известному способу, не обеспечивает эмульгирование нефти в воде без перемешивания, в то время как композиция, полученная по заявляемому способу, эффективно эмульгирует нефть в воде без перемешивания за счет газовыделения при контакте композиции с водой.When comparing the emulsifying ability of the compositions obtained by the claimed and known method, it was found that the composition obtained by the known method does not emulsify the oil in water without stirring, while the composition obtained by the present method effectively emulsifies the oil in water without mixing due to gas evolution upon contact of the composition with water.
Проведена оценка эффективности полученной композиции, полученной по известному способу (смесь 40% мас. дисперсанта марки Corexit и 60% мас. стеариновой кислоты), при эмульгированию нефти при перемешивании аналогично примеру 1. Распределение по размеру капель нефти в воде в данном случае соответствует моде логнормального распределения 28,3 мкм. Таким образом, композиция, полученная по известному способу, значительно хуже эмульгирует нефть в воде при перемешивании, чем композиция, полученная по заявляемому способу (мода логнормального распределения 6,5 мкм для композиции по Примеру 1).Evaluated the effectiveness of the resulting composition, obtained by a known method (a mixture of 40% wt. Dispersant brand Corexit and 60% wt. Stearic acid), with emulsification of oil with stirring as in example 1. The size distribution of oil droplets in water in this case corresponds to the normal-normal mode distribution of 28.3 microns. Thus, the composition obtained by a known method, much worse emulsifies oil in water with stirring, than the composition obtained by the present method (the log-normal distribution mode of 6.5 μm for the composition according to Example 1).
Кроме того, композиция, полученная по заявляемому способу, является более экологически безопасной по сравнению с композицией по известному способу, так как входящий в ее состав жидкий эмульгатор на основе амфифильных веществ (гидротропов) характеризуется более высокой биоразлагаемостью по сравнению с традиционно используемыми поверхностно-активными веществами, а пористый носитель является природным минералом, безопасным для водных организмов.In addition, the composition obtained by the present method is more environmentally friendly compared to the composition according to a known method, since its constituent liquid emulsifier based on amphiphilic substances (hydrotropes) is characterized by a higher biodegradability compared to traditionally used surfactants and the porous carrier is a natural mineral safe for aquatic organisms.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018147172A RU2691716C1 (en) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | Method of producing composition for liquidation of oil spill |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018147172A RU2691716C1 (en) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | Method of producing composition for liquidation of oil spill |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2691716C1 true RU2691716C1 (en) | 2019-06-17 |
Family
ID=66947811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018147172A RU2691716C1 (en) | 2018-12-28 | 2018-12-28 | Method of producing composition for liquidation of oil spill |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2691716C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2719174C1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-04-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Composition for liquidating oil spill |
| FR3124948A1 (en) * | 2021-07-09 | 2023-01-13 | L'oreal | Cosmetic compositions for removing make-up and corresponding processes |
| US11701317B2 (en) | 2021-03-24 | 2023-07-18 | L'oreal | Cosmetic compositions for removing makeup and methods thereof |
| RU2823163C1 (en) * | 2023-06-26 | 2024-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "АйОйл" (ООО "АйОйл") | Method of producing zwitterionic surfactant |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3676357A (en) * | 1969-03-06 | 1972-07-11 | Snam Progetti | Compositions useful for eliminating water surface pollution caused by organic substances |
| DE19633737A1 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Franz Dietrich Dipl Ing Oeste | Reaction products of clay with humic substances |
| WO2005115603A2 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-08 | Exxonmobil Upstream Research Company Corp-Urc-Sw348 | Oil spill dispersants and dispersion methods |
| US7329360B2 (en) * | 2002-04-08 | 2008-02-12 | Charles David Robinson | Oil recovery and environmental cleanup compositions comprising a polyethylene/vinyl acetate copolymer |
| JP4673273B2 (en) * | 2006-09-08 | 2011-04-20 | 長谷川香料株式会社 | Water-dispersible oil-soluble dye crystal formulation |
| RU2528651C2 (en) * | 2013-03-04 | 2014-09-20 | Ирина Васильевна Перминова | Humic-loamy stabiliser of oil emulsion in water |
| RU2581402C2 (en) * | 2014-05-07 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Method of producing fine sorbent for oil and oil products from low- and high-density polyethylene wastes |
| EA029441B1 (en) * | 2012-06-19 | 2018-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" | Polysaccharide microgels for cleaning water of petroleum, petroleum products and metal ions and method for using same (variants) |
-
2018
- 2018-12-28 RU RU2018147172A patent/RU2691716C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3676357A (en) * | 1969-03-06 | 1972-07-11 | Snam Progetti | Compositions useful for eliminating water surface pollution caused by organic substances |
| DE19633737A1 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-26 | Franz Dietrich Dipl Ing Oeste | Reaction products of clay with humic substances |
| US7329360B2 (en) * | 2002-04-08 | 2008-02-12 | Charles David Robinson | Oil recovery and environmental cleanup compositions comprising a polyethylene/vinyl acetate copolymer |
| WO2005115603A2 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-08 | Exxonmobil Upstream Research Company Corp-Urc-Sw348 | Oil spill dispersants and dispersion methods |
| JP4673273B2 (en) * | 2006-09-08 | 2011-04-20 | 長谷川香料株式会社 | Water-dispersible oil-soluble dye crystal formulation |
| EA029441B1 (en) * | 2012-06-19 | 2018-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НПО БиоМикроГели" | Polysaccharide microgels for cleaning water of petroleum, petroleum products and metal ions and method for using same (variants) |
| RU2528651C2 (en) * | 2013-03-04 | 2014-09-20 | Ирина Васильевна Перминова | Humic-loamy stabiliser of oil emulsion in water |
| RU2581402C2 (en) * | 2014-05-07 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Method of producing fine sorbent for oil and oil products from low- and high-density polyethylene wastes |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2719174C1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-04-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Composition for liquidating oil spill |
| US11701317B2 (en) | 2021-03-24 | 2023-07-18 | L'oreal | Cosmetic compositions for removing makeup and methods thereof |
| FR3124948A1 (en) * | 2021-07-09 | 2023-01-13 | L'oreal | Cosmetic compositions for removing make-up and corresponding processes |
| RU2823163C1 (en) * | 2023-06-26 | 2024-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "АйОйл" (ООО "АйОйл") | Method of producing zwitterionic surfactant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2691716C1 (en) | Method of producing composition for liquidation of oil spill | |
| US6632258B1 (en) | Coal beneficiation by gas agglomeration | |
| Lye et al. | Structure and stability of colloidal liquid aphrons | |
| EP0644856A1 (en) | Method for aiding microbial degradation of spilled oil | |
| US5399350A (en) | Proteinaceous oil spill dispersant | |
| US5558777A (en) | Oil spill flocculating agent and method of remediating oil spills | |
| RU2644181C2 (en) | Method of separating and dewatering fine-disperse particles | |
| WO2006084170A2 (en) | Improving the separation of diamond from gangue minerals | |
| EP2034006A1 (en) | Decoloring agent for oil-and-fat or mineral oil | |
| MXPA05002817A (en) | Fiber assisted emulsion system. | |
| CN112812760A (en) | Magnetic response Janus nanoparticle based on oil-in-water high internal phase emulsification and preparation method thereof | |
| EP3251740B1 (en) | Method of producing nanoparticle-in-oil dispersion | |
| JP3819008B2 (en) | Combination surfactants and water-in-hydrocarbon emulsions using combination surfactants | |
| CN108102130A (en) | A kind of aeroge-blown rubber composite particles and preparation method for sewage disposal | |
| RU2719174C1 (en) | Composition for liquidating oil spill | |
| JP2648116B2 (en) | Method for producing fine hollow glass sphere | |
| US11866633B2 (en) | Lignin composition, methods of making and using the composition for adsorption onto petrochemical oil and oil removal | |
| RU2255804C1 (en) | Method of preparing sorbent for crude oil, petroleum products, and liquid hydrocarbons | |
| CN106311074A (en) | Defoaming-controllable multiphase foam system and preparation method thereof | |
| Grob et al. | Filter-less separation technique for micronized anthropogenic polymers from artificial seawater | |
| RU2752312C1 (en) | Compound for cleaning the water surface from oil and petroleum product films | |
| RU2042635C1 (en) | Method of water treatment from hydrocarbon, sorbent for water treatment from hydrocarbon and a method of its preparing | |
| US20230219056A1 (en) | Zein-based low density porous absorbent | |
| Ralston et al. | Polymer-stabilized emulsions and fine-particle recovery, I. The calcite-quartz system | |
| RU2814663C1 (en) | Composition for cleaning water surface from oil contaminations and method for its obtaining |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201229 |