RU2743308C1 - Диспергент для ликвидации разливов нефти - Google Patents
Диспергент для ликвидации разливов нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743308C1 RU2743308C1 RU2020124132A RU2020124132A RU2743308C1 RU 2743308 C1 RU2743308 C1 RU 2743308C1 RU 2020124132 A RU2020124132 A RU 2020124132A RU 2020124132 A RU2020124132 A RU 2020124132A RU 2743308 C1 RU2743308 C1 RU 2743308C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersant
- oil
- propylene glycol
- composition
- liquid paraffin
- Prior art date
Links
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 title claims abstract description 9
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 63
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 claims abstract description 23
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 claims abstract description 22
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 claims abstract description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 9
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 29
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 8
- -1 oxyethylated alkyl phenols Chemical class 0.000 description 7
- 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 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000003995 emulsifying agent Substances 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
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000003084 food emulsifier Nutrition 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000003264 margarine Substances 0.000 description 1
- 235000013310 margarine Nutrition 0.000 description 1
- 235000010746 mayonnaise Nutrition 0.000 description 1
- 239000008268 mayonnaise Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/32—Materials not provided for elsewhere for absorbing liquids to remove pollution, e.g. oil, gasoline, fat
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Изобретение относится к очистке и поддержании в надлежащем состоянии поверхности открытых водоемов, предназначено для к ликвидации аварийных разливов нефти химическим способом за счет диспергирования плавающей нефти в толще воды в виде мелких капель. Сущностью заявленного технического решения является экологичный диспергент для ликвидации разливов нефти, содержащий: лецитин - 30-40 мас. %; моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 10-20 мас. %; растворитель - 40-60 мас. %. Растворитель представлен смесью жидкого парафина и пропиленгликоля в соотношении жидкий парафин : пропиленгликоль = 40-60:60-40 мас. %. Загрязненная поверхность воды обрабатывается поверхностно-активными веществами, в результате чего нефть с водной поверхности переносится в толщу воды, что уменьшает потенциальный ущерб от разлива. 2 табл., 13 пр.
Description
Изобретение относится к очистке и поддержанию в надлежащем состоянии поверхности открытых водоемов, предназначено для ликвидации аварийных разливов нефти химическим способом, за счет диспергирования плавающей нефти в толще воды в виде мелких капель. Загрязненная поверхность воды обрабатывается поверхностно-активными веществами, в результате чего нефть с водной поверхности переносится в толщу воды, что уменьшает потенциальный ущерб от разлива.
Диспергенты обычно не используются странами с береговыми линиями, граничащими с Балтийским морем из-за чувствительных экологических условий и малым обменом воды. Текущее руководство HELCOM (Комиссия по защите морской среды Балтийского моря - Хельсинкская комиссия) указывает, что ликвидация разливов нефти в максимальной степени должна проводиться механическими средствами. Однако существует растущий интерес к использованию диспергентов в связи с некоторыми экологическими преимуществами их применения, особенно на фоне ожидаемого увеличения объемов транспортировки нефти в регионе.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлены источники, в которых описаны аналоги заявленного технического решения.
Известно изобретение по патенту SU 1325816, C02F 1/40, E02D 15/0415.10.92 «Диспергент для очистки поверхности воды от пленочных нефтяных и масляных загрязнений "Очиститель моря ОМ-84». Изобретение относится к очистке поверхности воды от нефтепродуктов путем диспергирования загрязнений с помощью химических препаратов. В качестве диспергента нефти очиститель моря ОМ-84 предложено использовать состав, включающий, мас. %: маслорастворимые оксиэтилированные алкилфенолы 30-50, алкилфосфаты высших жирных спиртов 5-15, диэтаноламиды жирных кислот 1,0-10,0, и жидкие парафины - до 100%. Диспергент обладает эмульгирующим и стабилизирующим действием.
Недостатком известного технического решения является использование менее биоразлагаемых синтетических ПАВ, в отличие от заявленного технического решения, в котором используются биоразлагаемые ПАВ.
Известна статья «Efficient dispersion of crude oil by blends of food-grade surfactants: Toward greener oil-spill treatments» (Эффективное диспергирование сырой нефти с помощью смесей пищевых поверхностно-активных веществ: к более экологичным методам ликвидации разливов нефти) [Riehm D.A., Neilsen J.E., Bothun G.D., John V.T., Raghavan S.R., McCormick A.V., Mar. Pollut. Bull. 2015; 101(1):92-97.]. Сущностью является состав для ликвидации разливов нефти: смесь лецитина с моноолеат полиоксиэтиленсорбитаном-30%, в качестве растворителя этанол с сорастворителями - 70%.
Недостатком известного технического решения является использование в качестве растворителя смесей на основе этанола, который (растворитель) не обеспечивает фазовую стабильность диспергента, в результате чего происходит расслоение диспергента и, соответственно, потеря им диспергирующих свойств.
Другим существенным недостатком известного технического решения является то, что растворительэтанол является легколетучим веществом, что приводит к уменьшению срока годности диспергента и также к уменьшению фазовой стабильности.
Наиболее близким по количеству совпадающих существенных признаков, выбранным заявителем в качестве прототипа, является источник «The role of dynamic interfacial phenomena in marine crude oil spill dispersion» [D. Riehm, A dissertation submitted to the faculty of the university of Minnesota]. Сущностью является составы на основе лецитина и моноолеат полиоксиэтиленсорбитана в различных соотношениях, и растворитель на основе этанола.
Недостатком известного технического решения является использование в качестве растворителя смесей на основе этанола, который (растворитель) не обеспечивает фазовую стабильность диспергента, в результате чего происходит его (диспергента) расслоение и, соответственно, потеря им диспергирующих свойств.
Другим существенным недостатком известного технического решения является то, что растворитель этанол является легколетучим веществом, что приводит к уменьшению срока годности диспергента и также к уменьшению фазовой стабильности.
При этом авторы известного технического решения делают заключение, что растворитель на основе этанола обладает существенными недостатками, указанными заявителем выше, и дальнейшие работы по повышению эффективности диспергентов на основе лецитина должны быть сосредоточены на поиске новых растворителей, например, с использованием полипропиленгликоля и парафиновых углеводородов, описанных в заявленном техническом решении. Однако, по мнению заявителя, в известном техническом решении не приведены доказательства достижения условия патентоспособности «промышленная применимость» по отношению к введению в состав диспергента полипропиленгликоля и парафиновых углеводородов, так как упоминание о них авторами декларировано без приведения примеров осуществления данного технического решения.
Техническим результатом заявленного технического решения является разработка экологичного диспергента для ликвидации разливов нефти, который обладает степенью диспергирования не менее 50% при низкой концентрации диспергента ифазовой стабильности, а также низкой токсичностью.
Сущностью заявленного технического решения является диспергент, для ликвидации разливов нефти, содержащий: лецитин - 30-40 мас. %; моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 10-20 мас. %; растворитель - 40-60 мас. %, отличающийся тем, что растворитель представлен смесью жидкого парафина и пропиленгликоля в соотношении жидкий парафин: пропиленгликоль = 40-60:60-40 мас. %..
Заявленный технический результат достигается тем, что заявленный диспергент содержит в своем составе такие пищевые эмульгаторы, как лецитин и моноолеат полиоксиэтиленсорбитана и отличается такими преимуществами, как:
- простой двухкомпонентный состав действующей основы;
- высокая фазовая стабильность диспергента;
- низкая токсичность диспергента.
Известно, что лецитин не оказывает токсического воздействия на морские организмы (ЛС50>1000 мг/л). Низкая токсичность лецитина позволяет использовать его в качестве природного эмульгатора в пищевой промышленности. Эта пищевая добавка (код Е322) находит широкое применение при изготовлении шоколада и шоколадной глазури (для снижения их вязкости во рту и в качестве антиоксиданта, препятствующего старению изделий), кондитерских, хлебобулочных и макаронных изделий, маргарина, майонеза, выпечке хлебобулочных и кондитерских изделий, вафель, а также при изготовлении жироводных эмульсий для смазки хлебопекарных форм и листов.
Моноолеат полиоксиэтиленсорбитана (ЛС50>450 мг/л), также, как и лецитин, считается наименее токсичным ПАВ и в окружающей среде распадается на отдельные соединения (сорбит и жирная кислота). Пропиленгликоль используется в качестве растворителя для снижения вязкости смеси эмульгаторов и стабилизации их фазового состояния.
Пример 1. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 1).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 180,0 г жидкого парафина и 180,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 180,0 г лецитина. Затем загружают 60,0 г полиоксиэтиленмоноолеатсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 1.
Пример 2. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 2).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 165,0 г жидкого парафина и 165,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 180,0 г лецитина. Затем загружают 90,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 2.
Пример 3. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 3).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 150,0 г жидкого парафина и 150,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 180,0 г лецитина. Затем загружают 120,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 3.
Пример 4. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 4).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 165,0 г жидкого парафина и 165,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 210,0 г лецитина. Затем загружают 60,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 4.
Пример 5. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 5).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 150,0 г жидкого парафина и 150,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 210,0 г лецитина. Затем загружают 90,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 5.
Пример 6. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 6).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 135,0 г жидкого парафина и 135,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 210,0 г лецитина. Затем загружают 120,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 6.
Пример 7. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 7).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 150,0 г жидкого парафина и 150,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 240,0 г лецитина. Затем загружают 60,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 7.
Пример 8. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 8).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 135,0 г жидкого парафина и 135,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 240,0 г лецитина. Затем загружают 90,0 г полиоксиэтиленмоноолеатсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 8.
Пример 9. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 9).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 120,0 г жидкого парафина и 120,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 240,0 г лецитина. Затем загружают 120,0 г полиоксиэтиленмоноолеатсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 9.
Пример 10. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 10).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 150,0 г жидкого парафина и 150,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 210,0 г лецитина. Затем загружают 90,0 г полиоксиэтиленмоноолеатсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 10.
Пример 11. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 11).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 120,0 г жидкого парафина и 180,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 210,0 г лецитина. Затем загружают 90,0 г моноолеат полиоксиэтиленсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 11.
Пример 12. Получение заявленного диспергента (Таблица 1, состав 12).
В коническую колбу объемом 2000 мл при комнатной температуре загружают 180,0 г жидкого парафина и 120,0 г пропиленгликоля, включают перемешивающее устройство, например, верхнеприводную лопастную мешалку, устанавливают скорость вращения лопастей 100-500 об/мин и постепенно загружают 210,0 г лецитина. Затем загружают 90,0 г полиоксиэтиленмоноолеатсорбитана.
После загрузки всех компонентов перемешивают раствор в течение 2-х часов при комнатной температуре. Получают заявленный диспергент по составу 12.
Пример 13. Получение диспергента по прототипу (Таблица 1).
Получают состав по алгоритму, описанному в прототипе.
Полученный раствор по внешнему виду должен представлять собой однородную прозрачную жидкость коричневого цвета без комков, взвесей, пленок и других признаков неполного растворения сырьевых компонентов.
Оценка эффективности заявляемых составов, представленных в Таблице 1, проводилась по результатам анализа диспергирующей эффективности. Диспергирующая эффективность составов оценивалась на нефти с плотностью 0,858 г/см3 и при различных температурах 0°С, 15°С и 25°С (Таблица 2).
Соотношение диспергент:нефть во всех испытаниях составляло 1:20.
Для испытаний составов использовалась модель морской воды, который представляет собой водный раствор смеси солей, в следующем соотношении:
NaCl - 75.71 мас. %;
CaCl2 - 3.31 мас. %;
KCl - 2.26 мас. %;
MgCl2 - 14.83 мас. %;
Na2SO4 - 3.89 мас. %.
Общая соленость модели морской воды составила 35 г/л.
Оценка диспергирующей эффективности проводилась по методике BFT (BaffledFlaskTest) [A.D. Venosa, D.W. King, G.A. Sorial The Baffled Flask Test for Dispersant Effectiveness: A Round Robin Evaluation of Reproducibility and Repeatability // Spill Science & Technology Bulletin, Vol. 7, Nos. 5-6, pp. 299-308,2002].
Согласно методике, сначала необходимо приготовить стандартные растворы. Для этого в виалу последовательно добавляют 18 мл дихлорметана, 2 мл нефти и исследуемый диспергент в количестве 1:20 по отношению к нефти. Далее содержимое виалы встряхивается до получения однородного раствора. После приготовления определяют плотность получившегося раствора.
Для получения шеститочечной калибровочной зависимости выполняется следующая процедура. В шесть делительных воронок объемом 120 мл приливают по 30 мл модельной морской воды и добавляют соответственно 20, 50, 100, 150, 200 и 300 мкл приготовленного ранее стандартного раствора. Затем из каждой смеси модельной морской воды и стандартного раствора трижды экстрагируют нефть и диспергент, используя по 5 мл дихлорметана, встряхивая каждый раз воронку в течение 2-х минут. После полного разделения слоев в делительных воронках нижний слой дихлорметана собирают и объединяют в виалах с винтовой крышкой. Общий объем экстракта в виалах доводят до 20 мл добавлением дихлорметана. Полученные шесть экстрактов при необходимости, можно хранить при температуре 5°С, не более 5 суток.
Далее определяют оптическую плотность экстрактов при длинах волн 340, 370 и 400 нм. Используя полученные значения, строят зависимость оптической плотности от длины волны и рассчитывают площадь под ней. Для этого применяют метод трапеций, используя соответствующее уравнение:
Полученные значения площади (Area) наносят на график зависимости от концентрации нефти и используют для определения количества (мг) диспергированной нефти (ДН):
где Vдхм - объем экстрагента (дихлорметан), мл;
Vк - объем модельной морской воды в колбе, мл;
Vэ - объем модельной морской воды, отобранной для экстрагирования, мл;
tgα - тангенс угла наклона калибровочной зависимости площади (Area) от концентрации нефти.
Для определения процентного содержания диспергированной нефти используют следующую формулу:
где ρн - плотность исследуемой нефти, мг/мл;
Vн - объем исследуемой нефти, мл.
Предельно допускаемое абсолютное расхождение между четырьмя параллельными результатами испытаний, полученными в условиях воспроизводимости для доверительной вероятности 0,95.
Оценка эффективности диспергирования проводится с использованием модифицированной колбы для трипсинизации, оснащенной носиком, с целью отделения диспергированной нефти без затрагивания верхнего слоя нефти. В колбу добавляют около 120 мл модельной морской воды. Далее нефть аккуратно вносят на поверхность модельной морской воды. Затем добавляют диспергент в отношении к нефти 1:20. Колба встряхивают в орбитальном шейкере при 200 об/мин в течение 10 мин. Диспергированную нефть помещают в делительную колбу для ее экстракции дихлорметаном. Экстракцию проводят трижды, используя по 5 мл дихлорметана, встряхивая каждый раз воронку в течение 2-х минут.
Концентрацию нефти определяют спектрофотометрически при длинах волн 340,370 и 400 нм. Эффективность диспергирования оценивают как отношение количества диспергированной нефти к общему количеству внесенной нефти с учетом естественного диспергирования, выраженное в процентах.
Из анализа диспергирующей эффективности заявленных составов, представленных в Таблице 2, можно сделать вывод, что заявленный диспергент обладает эффективностью не менее 50% при фазовой стабильности и температуре не ниже 15°С. При нулевой температуре диспергирующая эффективность заявленных составов в половине случаев имеет значение ниже 50%, поэтому использовать заявленный состав при низких температурах нецелесообразно.
По устойчивости во времени и по диспергирующей эффективности наиболее оптимальным растворителем является смесь жидкого парафина и пропиленгликоля в соотношении жидкий парафин : пропиленгликоль = 40-60:60-40 мас. %.
Из описанного выше можно сделать вывод, что разработан состав экологичного диспергента для ликвидации разливов нефти, который обладает степенью диспергирования не менее 50% при низкой концентрации диспергента, низкой токсичностью и фазовой стабильностью.
Заявленный экологичный диспергент обладает эффективностью выше, чем у прототипа, и может быть использован при ликвидации аварийных разливов нефти, не оказывая экологическую нагрузку на окружающую среду.
Claims (1)
- Диспергент для ликвидации разливов нефти, содержащий: лецитин - 30-40 мас.%; моноолеат полиоксиэтиленсорбитана - 10-20 мас.%; растворитель - 40-60 мас.%, отличающийся тем, что растворитель представлен смесью жидкого парафина и пропиленгликоля в соотношении жидкий парафин : пропиленгликоль = 40-60:60-40 мас.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124132A RU2743308C1 (ru) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | Диспергент для ликвидации разливов нефти |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020124132A RU2743308C1 (ru) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | Диспергент для ликвидации разливов нефти |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2743308C1 true RU2743308C1 (ru) | 2021-02-17 |
Family
ID=74666206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020124132A RU2743308C1 (ru) | 2020-07-21 | 2020-07-21 | Диспергент для ликвидации разливов нефти |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2743308C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3793218A (en) * | 1971-06-15 | 1974-02-19 | Exxon Research Engineering Co | Oil slick dispersant and method |
| SU578853A3 (ru) * | 1972-02-22 | 1977-10-30 | Банк Пур Л, Экспансьон Эндюстриель "Банекси", (Фирма) | Состав дл биоразложени нефтепродуктов |
| US20100016452A1 (en) * | 2007-01-30 | 2010-01-21 | Nedwed Timothy J | Floating Dispersant Paste |
-
2020
- 2020-07-21 RU RU2020124132A patent/RU2743308C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3793218A (en) * | 1971-06-15 | 1974-02-19 | Exxon Research Engineering Co | Oil slick dispersant and method |
| SU578853A3 (ru) * | 1972-02-22 | 1977-10-30 | Банк Пур Л, Экспансьон Эндюстриель "Банекси", (Фирма) | Состав дл биоразложени нефтепродуктов |
| DE2306845B2 (de) * | 1972-02-22 | 1979-05-31 | Banque Pour L'expansion Industrielle Banexi, Paris | Mittel zur beschleunigten Beseitigung von Erdölprodukten durch biologischen Abbau |
| US20100016452A1 (en) * | 2007-01-30 | 2010-01-21 | Nedwed Timothy J | Floating Dispersant Paste |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Riehm David. The role of dynamic interfacial phenomena in marine crude oil spill dispersion. A dissertation submitted to the faculty of the university of Minnesota/ David Riehm. - December, 2016. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2044025C1 (ru) | Жидкая фаза инвертного бурового раствора типа вода в масле для освоения геологических месторождений | |
| LaRoche et al. | Bioassay procedures for oil and oil dispersant toxicity evaluation | |
| CA1200459A (en) | Dispersant composition | |
| US4830759A (en) | Dispersant compositions for treating oil slicks | |
| US20140011713A1 (en) | Environment friendly base fluid to replace the toxic mineral oil-based base fluids | |
| NO176360B (no) | Oljebasert borevæske med kontinuerlig oljefase | |
| US4764285A (en) | Oil spill microemulsion dispersants | |
| RU2743308C1 (ru) | Диспергент для ликвидации разливов нефти | |
| US4110213A (en) | Compositions and processes for the dispersing of oil spillages | |
| US3639255A (en) | Process of dispersing oil slicks | |
| Canevari | OIL SPILL DISPERSANTS–CURRENT STATUS AND FUTURE OUTLOOK | |
| AU710402B2 (en) | Aqueous composition for plasticising paint prior to strip | |
| NO155755B (no) | Materiale inneholdende overflateaktivt stoff og loesningsmiddel til dispergering av oljeflak. | |
| RU2744568C1 (ru) | Диспергент для ликвидации разливов нефти | |
| RU2814201C1 (ru) | Состав собирателя для локализации разливов нефти в акваториях | |
| GB2121779A (en) | Dispersant composition | |
| NO137482B (no) | Preparat for dispergering av oljes¦l. | |
| RU2140815C1 (ru) | Эмульгатор инвертных эмульсий нефтенол н3т | |
| RU2828111C1 (ru) | Состав для сбора разливов нефти, нефтепродуктов и газового конденсата с водной поверхности и способ его получения | |
| GB2259518A (en) | Cleaning composition for use in seawater | |
| RU2800052C1 (ru) | Состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений | |
| RU2837688C1 (ru) | Двухкомпонентный состав для очистки поверхности воды от нефтяных загрязнений и способ его получения | |
| RU2784364C1 (ru) | Диспергент для ликвидации разливов нефти | |
| Srivastava et al. | Physicochemical studies on the water‐yeast cells‐gas‐oil system | |
| RU2261983C2 (ru) | Реагент для предотвращения образования и/или удаления асфальтосмолопарафиновых отложений |