RU2806369C2 - Method of binding oil and petroleum products - Google Patents
Method of binding oil and petroleum products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806369C2 RU2806369C2 RU2022134486A RU2022134486A RU2806369C2 RU 2806369 C2 RU2806369 C2 RU 2806369C2 RU 2022134486 A RU2022134486 A RU 2022134486A RU 2022134486 A RU2022134486 A RU 2022134486A RU 2806369 C2 RU2806369 C2 RU 2806369C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- binding
- petroleum products
- polymer material
- polynorbornene
- Prior art date
Links
- 238000009739 binding Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229920000636 poly(norbornene) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 29
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005649 metathesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 9
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RQYISMPLEFNMLU-UHFFFAOYSA-N [3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(=O)OCC(CO)(CO)CO)=CC(C(C)(C)C)=C1O RQYISMPLEFNMLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- VMZVBRIIHDRYGK-UHFFFAOYSA-N 2,6-ditert-butyl-4-[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 VMZVBRIIHDRYGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 abstract description 51
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 101100379376 Caenorhabditis elegans apx-1 gene Proteins 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 231100000647 material safety data sheet Toxicity 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229920006173 natural rubber latex Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000010525 oxidative degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для ликвидации розливов нефти и нефтепродуктов масел, мазута, топлив и углеводородов с поверхности воды и твердых поверхностей, а также для очистки загрязненных нефтью или нефтепродуктами водных потоков.The invention relates to the field of environmental protection and can be used to eliminate spills of oil and petroleum products, oils, fuel oil, fuels and hydrocarbons from the surface of water and hard surfaces, as well as to clean water streams contaminated with oil or petroleum products.
Материалы для связывания нефтепродуктов представляют собой гидрофобные и олиофильные полимеры в форме нетканых волокнистых материалов, высокопористых пенопластов или порошков. По принципу действия их можно разделить на две условные группы. Первые связывают нефтепродукт за счет взаимного растворения/набухания с образованием геля или резиноподобной массы. Вторые осуществляют связывание нефтепродукта за счет сил смачивания и высокоразвитой олеофильной поверхности.Petroleum product binding materials are hydrophobic and oliophilic polymers in the form of non-woven fibrous materials, highly porous foams or powders. Based on their operating principle, they can be divided into two conditional groups. The former bind the petroleum product due to mutual dissolution/swelling to form a gel or rubber-like mass. The latter bind the petroleum product due to wetting forces and a highly developed oleophilic surface.
Первая группа представляет собой растворимые в нефти и нефтепродуктах высокомолекулярные полимеры на основе синтетических каучуков, акриловых полимеров, сополимеров малеиновового ангидрида и др.The first group consists of high molecular weight polymers soluble in oil and petroleum products based on synthetic rubbers, acrylic polymers, maleic anhydride copolymers, etc.
Вторая группа материалов включает нетканые волокнистые материалы на основе полипропилена «Ирвелен» и др., полистирола, полиэтилентерефталата, а также высокопористые материалы на основе вспененного полистирола, полиуретана.The second group of materials includes non-woven fibrous materials based on polypropylene “Irvelen” and others, polystyrene, polyethylene terephthalate, as well as highly porous materials based on foamed polystyrene and polyurethane.
Известен способ обработки загрязнений из нефти и/или нефтепродуктов, включающий связывание части нефти и/или нефтепродукта набухающим связывающим материалом, обеспечивающим возможность его механического сбора с поверхности, содержащим дисперсный наполнитель и набухающий в нефти и/или нефтепродуктах каучук, содержащий золь-фракцию в количестве 50-95% от массы полимера. RU 2238295 C1, опубл.20.10.2004.There is a known method for treating contaminants from oil and/or petroleum products, including binding part of the oil and/or petroleum product with a swellable binding material that allows for its mechanical collection from the surface, containing a dispersed filler and rubber that swells in oil and/or petroleum products, containing a sol fraction in an amount 50-95% by weight of the polymer. RU 2238295 C1, publ. 10.20.2004.
К недостаткам способа следует отнести содержание дисперсного наполнителя, обеспечивающего плавучесть и диспергируемость материала.The disadvantages of this method include the content of dispersed filler, which ensures the buoyancy and dispersibility of the material.
Известен способ очистки поверхностей от нефти и нефтепродуктов, включающий обработку поверхностей сорбирующим дисперсным полимерсодержащим композиционным материалом с последующей регенерацией или утилизацией отработанного продукта, в котором в качестве линейного полимера с неограниченной степенью набухания используют латекс натурального каучука или бутадиенстирольного каучука, а в качестве инертного наполнителя используют материал с высокой удельной поверхностью - вермикулит или окисленный графит, получаемый вспениванием исходного компонента непосредственно перед нанесением на него полимера, а обработку наполнителя полимером осуществляют при пониженном давлении в диапазоне от 0,9 ат до 1⋅10-4 ат. При контакте сорбирующего материала с отделяемой жидкостью в виде нефти и нефтепродуктов достаточно быстро образуется гелеобразная масса, которую можно легко удалить по истечении заданного времени с помощью простых механических средств. RU 2471041 С2, опубл. 27.12.2012.There is a known method for cleaning surfaces from oil and petroleum products, including treating the surfaces with a sorbing dispersed polymer-containing composite material, followed by regeneration or disposal of the waste product, in which natural rubber latex or styrene-butadiene rubber is used as a linear polymer with an unlimited degree of swelling, and the material is used as an inert filler with a high specific surface area - vermiculite or oxidized graphite, obtained by foaming the initial component immediately before applying the polymer to it, and the filler is treated with the polymer at reduced pressure in the range from 0.9 at to 1⋅10 -4 at. When the sorbent material comes into contact with the separated liquid in the form of oil and petroleum products, a gel-like mass is quickly formed, which can be easily removed after a given time using simple mechanical means. RU 2471041 C2, publ. 12/27/2012.
К недостаткам способа также следует отнести содержание инертного наполнителя, обеспечивающего диспергируемость материала.The disadvantages of this method also include the content of an inert filler, which ensures the dispersibility of the material.
Известен способ очистки поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов, включающий обработку загрязненной поверхности сорбентом, в качестве которого применяют полиуретановый пенопласт, сбор насыщенного нефтью сорбента с последующей транспортировкой его к отжимному механизму и возврат очищенного сорбента к месту очистки поверхности, обработку загрязненной поверхности ведут полиуретановым полужестким мелкопористым пенопластом с низкой кажущейся плотностью 8-12 кг/м3 и размерами пор 0,3-1,2 мм, предварительно разрезанным на пласты любых размеров или в виде крошки. Крошку получают из отходов при резке полиуретанового пенопласта на пластины, сорбент укладывают на обрабатываемую поверхность предварительно упакованным в сетчатые мешки. Основная часть нефтепродукта, около 70-80%, поглощается сорбентом в течение первых 15 мин. RU 2241803 С2, опубл. 20.12.2003.There is a known method for cleaning surfaces from oil and liquid petroleum products, including treating the contaminated surface with a sorbent, which is polyurethane foam, collecting the oil-saturated sorbent with its subsequent transportation to a squeezing mechanism and returning the purified sorbent to the place where the surface is cleaned; the contaminated surface is treated with semi-rigid, finely porous polyurethane foam with a low apparent density of 8-12 kg/m 3 and pore sizes of 0.3-1.2 mm, pre-cut into layers of any size or in the form of crumbs. The crumbs are obtained from waste when cutting polyurethane foam into plates; the sorbent is placed on the surface to be treated, pre-packed in mesh bags. The main part of the oil product, about 70-80%, is absorbed by the sorbent during the first 15 minutes. RU 2241803 C2, publ. 12/20/2003.
Недостатком данного способа является невысокая связывающая способность сорбента и скорость поглощения нефти.The disadvantage of this method is the low binding capacity of the sorbent and the rate of oil absorption.
Известен материал для ликвидации разливов нефти, полученный на основе эластичного и полуэластичного пенополиуретана и отходов пенополистирола, в качестве нефтепоглощающего материала. Для получения материала в качестве основы был выбран открытопористый пенополиуретан, наполнителя - отход пенополистирола в виде крошки с фракциями 2 - 3 и 4 - 5 мм. Была оценена нефтеемкость материала в зависимости от размера крошки. Более эффективен эластичный материал с 10 %-ным по массе наполнением пенополистирола в виде крошки с условным диаметром 2 - 3 мм. Благодаря наличию в структуре материала закрытопористого пенополистирола он обладает высокой плавучестью и высокой скоростью сорбции ~15 мин. Иванова М., Зенитова Л. Сорбент для ликвидации разливов нефти на основе пенополиуретана и отходов пенополистирола. Экология и промышленность России. 2015. 19(4), с.42-46.A known material for oil spill response is based on elastic and semi-elastic polyurethane foam and waste polystyrene foam as an oil-absorbing material. To obtain the material, open-cell polyurethane foam was chosen as the base, and waste polystyrene foam in the form of crumbs with fractions of 2 - 3 and 4 - 5 mm was chosen as filler. The oil capacity of the material was assessed depending on the size of the crumb. More effective is an elastic material with 10% by weight filling of polystyrene foam in the form of crumbs with a nominal diameter of 2 - 3 mm. Due to the presence of closed-cell polystyrene foam in the structure of the material, it has high buoyancy and a high sorption rate of ~15 min. Ivanova M., Zenitova L. Sorbent for oil spill response based on polyurethane foam and polystyrene foam waste. Ecology and industry of Russia. 2015. 19(4), pp.42-46.
К недостаткам материалов для сбора нефти и нефтепродуктов второй группы можно отнести относительно невысокую эффективность. Пористые материалы на основе полимеров, нерастворимых в нефти и нефтепродуктах: вспененный полистирол, полиуретан при нанесении на загрязнение образуют рыхлую массу, которая при волнении водной поверхности может разноситься на большое расстояние, затрудняя процесс сбора.The disadvantages of materials for collecting oil and petroleum products of the second group include relatively low efficiency. Porous materials based on polymers insoluble in oil and petroleum products: foamed polystyrene, polyurethane, when applied to pollution, form a loose mass, which, when the water surface is agitated, can spread over a long distance, complicating the collection process.
Из технической литературы известно некоторое применение для очистки разливов нефти норборнена или полинорборнена PNB (Norsorex®277), представляющего собой полимер с высокой температурой стеклования и высокой оптической прозрачностью.Norbornene or polynorbornene PNB (Norsorex®277), a polymer with a high glass transition temperature and high optical transparency, is known to have some use in oil spill cleanup.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому решению по принципу действия является способ связывания нефтепродуктов с использованием связывающего полимерного материала на основе полинорборнена марки Norsorex APX 350 кг/м3 и размером частиц < 0,8 мм, обеспечивающего связывание нефтепродуктов за счет взаимного растворения. Указанный материал получают метатезисной полимеризацией норборнена. Для реализации сбора нефти полученный полинорборнен измельчают в шнековом экструдере, на выходе получается полинорборнен в форме стружки с насыпной плотность 238-800 кг/м3. US 4020021А, опубл. 26.04.1977.The closest analogue to the proposed solution in terms of the principle of operation is a method of binding petroleum products using a binding polymer material based on polynorbornene brand Norsorex APX 350 kg/m 3 and a particle size of <0.8 mm, which ensures the binding of petroleum products due to mutual dissolution. This material is obtained by metathesis polymerization of norbornene. To collect oil, the resulting polynorbornene is crushed in a screw extruder, and the output is polynorbornene in the form of chips with a bulk density of 238-800 kg/m 3 . US 4020021A, publ. 04/26/1977.
К недостаткам известного материала Norsorex АРХ следует отнести относительно длительное время достижения эффективного связывания нефти и нефтепродуктов, обусловленное малой поверхностью контакта с нефтепродуктом. Согласно паспорту безопасности Norsorex АРХ «реакция связывания происходит в течение нескольких минут и достигает 80 % своей эффективности уже через несколько часов. Максимальная эффектиность (100 %) может быть достигнута менее чем за 24 ч». Для эффективного связывания нефтепродуктов в короткие временные интервалы (15-60 мин), необходимо использовать повышенные дозировки Norsorex АРХ 1/3-1/7 по отношению к нефтепродукту. Так же к недостаткам материала Norsorex можно отнести короткий срок хранения - не более 6 мес., обусловленный окислительной деградацией полинорборнена. [Найдено 15.02.2022]. Найдено в Интернет: < https://www.epa.gov/emergency-response/norsorexr-apx >.The disadvantages of the known material Norsorex APX include the relatively long time to achieve effective binding of oil and petroleum products, due to the small surface of contact with the petroleum product. According to the Norsorex APX safety data sheet, “the binding reaction occurs within a few minutes and reaches 80% of its effectiveness within a few hours. Maximum effectiveness (100%) can be achieved in less than 24 hours.” For effective binding of petroleum products in short time intervals (15-60 min), it is necessary to use increased dosages of Norsorex APX 1/3-1/7 in relation to the petroleum product. Also, the disadvantages of the Norsorex material include a short shelf life - no more than 6 months, due to the oxidative degradation of polynorbornene. [Found 02/15/2022]. Found on the Internet: < https://www.epa.gov/emergency-response/norsorexr-apx >.
Технической задачей заявленного изобретения является разработка способа связывания нефти и нефтепродуктов с загрязненной поверхности с высокой экологической безопасностью данного процесса за счет улучшения эксплуатационных характеристик нефтесвязывающего полимерного материала.The technical objective of the claimed invention is to develop a method for binding oil and petroleum products from a contaminated surface with high environmental safety of this process by improving the performance characteristics of the oil-binding polymer material.
Технический результат от реализации изобретения заключается в повышении эффективности сбора нефти и нефтепродуктов с загрязненной поверхности и ускорении процесса за счет улучшения эксплуатационных характеристик нефтесвязывающего полимерного материала, обладающего повышенной сорбционной способностью. The technical result from the implementation of the invention is to increase the efficiency of collecting oil and petroleum products from a contaminated surface and speed up the process by improving the performance characteristics of the oil-binding polymer material with increased sorption capacity.
Технический результат достигается способом связывания нефти и нефтепродуктов с загрязненной поверхности, включающим нанесение на загрязненную поверхность нефтесвязывающего полимерного материала полинорборнена, полученного метатезисной полимеризацией с последующим механическим измельчением, согласно изобретению, используют полинорборнен в виде гранул пенопласта с открытой ячеистой структурой с размером 0,25-2 мм, насыпной плотностью 75-250 кг/м3 и пористостью 60-85 %, полученный осадительной метатезистной полимеризацией в присутствии фенольного антиоксиданта с последующим механическим измельчением, вакуумной сушкой, рассеиванием с образованием гранул и фракционированием полученных гранул с получением гранул с заданным размером, при этом нефтесвязывающий полимерный материал наносят на загрязненную поверхность в количестве, обеспечивающим связывание нефти и нефтепродукта в течение 5-15 мин.The technical result is achieved by a method of binding oil and petroleum products from a contaminated surface, including applying to the contaminated surface an oil-binding polymer material, polynorbornene, obtained by metathesis polymerization followed by mechanical grinding, according to the invention, polynorbornene is used in the form of polystyrene foam granules with an open cellular structure with a size of 0.25-2 mm, bulk density 75-250 kg/m 3 and porosity 60-85%, obtained by precipitation metathesis polymerization in the presence of a phenolic antioxidant, followed by mechanical grinding, vacuum drying, scattering to form granules and fractionation of the resulting granules to obtain granules with a given size, at In this case, the oil-binding polymer material is applied to the contaminated surface in an amount that ensures the binding of oil and oil products within 5-15 minutes.
Причем, фенольный антиоксидант, выбирают из группы: Агидол-0, Агидол-1, Агидол-3 или Агидол-110.Moreover, the phenolic antioxidant is selected from the group: Agidol-0, Agidol-1, Agidol-3 or Agidol-110.
Предлагаемое решение объединяет в себе преимущества материалов для сбора нефтепродуктов первой и второй группы.The proposed solution combines the advantages of materials for collecting oil products of the first and second groups.
Ключевым отличием предлагаемого изобретения от ближайшего существующего аналога - полимерного материала Norsorex APX, является физическая форма полинорборнена, обеспечивающая его преимущества при сборе нефтепродуктов, которые можно легко удалить по истечении заданного времени с помощью простых механических средств. Связывание нефтепродукта происходит гораздо быстрее - через 5-15 мин после нанесения материала на загрязненную поверхность, в отличие от 30-90 мин для Norsorex APX. Преимущества особенно проявляются при использовании материала в условиях низких температур и волнения водной поверхности. Наилучшие показатели достигаются для полинорборнена с насыпной плотностью в интервале 75-250 кг/м3.The key difference between the proposed invention and the closest existing analogue, the polymer material Norsorex APX, is the physical form of polynorbornene , which provides its advantages in collecting petroleum products, which can be easily removed after a given time using simple mechanical means. The binding of the petroleum product occurs much faster - 5-15 minutes after applying the material to the contaminated surface, in contrast to 30-90 minutes for Norsorex APX. The advantages are especially evident when using the material in conditions of low temperatures and rough water surfaces. The best performance is achieved for polynorbornene with a bulk density in the range of 75-250 kg/ m3 .
Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом.The present invention is implemented as follows.
Нефтесвязывающий полимерный материал полинорборнен, полученный осадительной метатезистной полимеризацией в присутствии фенольного антиоксиданта, выбранного из группы: Агидол 0, Агидол 1, Агидол 3, Агидола-110 подвергают механическому измельчению, вакуумной сушке и рассеиванию с образованием гранул в виде пенопласта с открытой ячеистой структурой с размером 0,25-2 мм, насыпной плотностью 75-250 кг/м3 и пористостью 60-85%. Перед нанесением нефтесвязывающего полимерного материала проводят фракционирование полученных гранул с получением гранул с заданным размером 0,25-1,5 мм, насыпной плотностью 75 кг/м3 и пористостью 60-85 %, 0,75-2,5 мм, насыпной плотностью 150 кг/м3 и пористостью 60-85 %, 0,2-0,75 мм, насыпной плотностью 170 кг/м3 и пористостью 60-85 % или 0,75-2 мм насыпной плотностью 250 кг/м3 и пористостью 60-85 %. Наносят нефтесвязывающий материал на загрязненную поверхность из расчета связывания нефтепродукта в течение 5-15 мин.The oil-binding polymer material polynorbornene, obtained by precipitation metathesis polymerization in the presence of a phenolic antioxidant selected from the group: Agidol 0, Agidol 1, Agidol 3, Agidol-110, is subjected to mechanical grinding, vacuum drying and dispersion to form granules in the form of polystyrene foam with an open cellular structure with the size 0.25-2 mm, bulk density 75-250 kg/m 3 and porosity 60-85%. Before applying the oil-binding polymer material, the resulting granules are fractionated to obtain granules with a given size of 0.25-1.5 mm, bulk density 75 kg/m 3 and porosity 60-85%, 0.75-2.5 mm, bulk density 150 kg/m 3 and porosity 60-85%, 0.2-0.75 mm, bulk density 170 kg/m 3 and porosity 60-85% or 0.75-2 mm bulk density 250 kg/m 3 and porosity 60 -85%. An oil-binding material is applied to the contaminated surface to bind the oil product within 5-15 minutes.
Изобретение поясняется примерами его осуществления.The invention is illustrated by examples of its implementation.
Пример 1Example 1
Пробу нефтесвязывающего полимерного материала на основе полинорборнена, полученного осадительной метатезистной полимеризацией в присутствии Агидол-1 в виде гранул пенопласта с открытой ячеистой структурой с размером гранул 0,25-1,5 мм, насыпной плотностью 75 кг/м3 и пористостью 60-85 %, массой 5 г взвешивают и помещают в банку вместимостью 4000 мл, до половины наполненную водой. Банку плотно закрывают и в горизонтальном положении закрепляют в устройстве для встряхивания. В течение 15 мин банку с содержимым встряхивают в устройстве, совершающем 150 движений в минуту амплитудой 2,5 см. После этого банку снимают с устройства и дают ей постоять в течение 2 мин. Осматривают содержимое банки и записывают результаты осмотра. Осаждение частиц полимерного материала на дно не выявлено.A sample of an oil-binding polymer material based on polynorbornene, obtained by precipitation metathesis polymerization in the presence of Agidol-1 in the form of foam granules with an open cellular structure with a granule size of 0.25-1.5 mm, a bulk density of 75 kg/m 3 and a porosity of 60-85% , weighing 5 g, is weighed and placed in a 4000 ml jar, half filled with water. The jar is tightly closed and fixed in a horizontal position in a shaking device. For 15 minutes, the jar with the contents is shaken in a device that makes 150 movements per minute with an amplitude of 2.5 cm. After this, the jar is removed from the device and allowed to stand for 2 minutes. Inspect the contents of the jar and record the results of the inspection. No sedimentation of particles of polymer material to the bottom was detected.
Пробу аналогичного нефтесвязывающего полимерного материала массой 5 г взвешивают и записывают ее массу. В емкость для испытания вместимостью 4000 мл наливают 2500 мл воды и дизельное топливо марки ДТ-Е-К5 сорта Е в количестве 55 г. Пробу нефтесвязывающего полимерного материала помещают в сетчатую корзинку, которую опускают в емкость для испытаний. Через 15 мин корзинку с полимерным материалом вынимают и дают жидкости стечь в течение 30 с. После этого сразу подставляют под корзинку предварительно взвешенный лоток для сбора продолжающих стекать капель и переносят корзинку в лоток. В вытекающей воде дизельное топливо визуально не выявлено, сетчатой корзине идентифицирована гелеобразная масса.A 5 g sample of a similar oil-binding polymer material is weighed and its mass is recorded. 2500 ml of water and DT-E-K5 grade E diesel fuel in the amount of 55 g are poured into a test container with a capacity of 4000 ml. A sample of the oil-binding polymer material is placed in a mesh basket, which is lowered into the test container. After 15 minutes, the basket with the polymer material is removed and the liquid is allowed to drain for 30 seconds. After this, immediately place a pre-weighed tray under the basket to collect the drops that continue to flow and transfer the basket to the tray. Diesel fuel was not visually detected in the leaking water; a gel-like mass was identified in the mesh basket.
Пример 2Example 2
Аналогично примеру 1 в емкость для испытания вместимостью 4000 мл наливают 2500 мл воды и топливо для реактивный двигателей марки ТС-1 в количестве 60 г. В сетчатую корзину вносят пробу нефтесвязывающего полимерного материала на основе полинорборнена, полученного осадительной метатезистной полимеризацией в присутствии Агидол-3 в виде гранул пенопласта с открытой ячеистой структурой с размером гранул 0,75-2,5 мм, насыпной плотностью 150 кг/м3 и пористостью 60-80 %. Через 10 мин корзинку с полимерным материалом вынимают и дают жидкости стечь в течение 30 с. В вытекающей воде топливо визуально не выявлено, сетчатой корзине идентифицирована гелеобразная масса. Осаждение частиц материала на дно не выявлено.Similar to example 1, 2500 ml of water and 60 g of TS-1 jet fuel are poured into a test container with a capacity of 4000 ml. A sample of an oil-binding polymer material based on polynorbornene, obtained by precipitation metathesis polymerization in the presence of Agidol-3, is added to a mesh basket. in the form of polystyrene foam granules with an open cellular structure with a granule size of 0.75-2.5 mm, a bulk density of 150 kg/m 3 and a porosity of 60-80%. After 10 minutes, the basket with the polymer material is removed and the liquid is allowed to drain for 30 seconds. No fuel was visually detected in the flowing water; a gel-like mass was identified in the mesh basket. No sedimentation of material particles to the bottom was detected.
Пример 3Example 3
Аналогично примеру 1 в емкость для испытания вместимостью 4000 мл наливают 2500 мл воды и нефть сорта Юралс в количестве 50 г и в сетчатой корзине вносят 5 г нефтесвязывающего полимерного материала на основе пенополинорборнена, полученного осадительной метатезистной полимеризацией в присутствии Агидол-110 в виде гранул пенопласта с открытой ячеистой структурой. с размером гранул 0,2-0,75 мм, насыпной плотностью 170 кг/м3 и пористостью 60-85 %. Через 5 мин корзинку с полимерным материалом вынимают и дают жидкости стечь в течение 30 с. В вытекающей воде топлива не выявлено, сетчатой корзине идентифицирована гелеобразная масса. Осаждение частиц материала на дно не выявлено.Similar to example 1, 2500 ml of water and Urals oil in an amount of 50 g are poured into a test container with a capacity of 4000 ml and 5 g of oil-binding polymer material based on polynorbornene foam, obtained by precipitation metathesis polymerization in the presence of Agidol-110 in the form of foam granules with open cellular structure. with a granule size of 0.2-0.75 mm, a bulk density of 170 kg/ m3 and a porosity of 60-85%. After 5 minutes, the basket with the polymer material is removed and the liquid is allowed to drain for 30 seconds. No fuel was detected in the leaking water; a gel-like mass was identified in the mesh basket. No sedimentation of material particles to the bottom was detected.
Пример 4Example 4
Аналогично примеру 1 в емкость для испытания вместимостью 4000 мл наливают 2500 мл воды и топливо судовое DMX в количестве 50 г и в сетчатой корзине вносят 5 г нефтесвязывающего полимерного материала на основе пенополинорборнена, полученного осадительной метатезистной полимеризацией в присутствии Агидол-110 в виде гранул пенопласта с открытой ячеистой структурой с размером гранул 0,75-2 мм, насыпной плотностью 250 кг/м3 и пористостью 60-8 %. Через 15 мин корзинку с полимерным материалом вынимают и дают жидкости стечь в течение 30 с. В вытекающей воде топлива не выявлено, сетчатой корзине идентифицирована гелеобразная масса. Осаждение частиц материала на дно не выявлено.Similar to example 1, 2500 ml of water and DMX marine fuel in an amount of 50 g are poured into a test container with a capacity of 4000 ml and 5 g of an oil-binding polymer material based on polynorbornene foam, obtained by precipitation metathesis polymerization in the presence of Agidol-110 in the form of foam granules with open cellular structure with a granule size of 0.75-2 mm, bulk density of 250 kg/ m3 and porosity of 60-8%. After 15 minutes, the basket with the polymer material is removed and the liquid is allowed to drain for 30 seconds. No fuel was detected in the leaking water; a gel-like mass was identified in the mesh basket. No sedimentation of material particles to the bottom was detected.
Пример 5Example 5
Аналогично примеру 1 в емкость для испытания вместимостью 4000 мл наливают 2500 мл воды и нефть сорта Юралс в количестве 50 г и в сетчатой корзине вносят 5 г нефтесвязывающего полимерного материала на основе полинорборнена марки Norsorex APX, представляющего собой полинорборнен в форме стружки с насыпной плотностью 350 кг/м3.Similar to example 1, 2500 ml of water and Urals oil in an amount of 50 g are poured into a test container with a capacity of 4000 ml, and 5 g of an oil-binding polymer material based on polynorbornene brand Norsorex APX, which is polynorbornene in the form of chips with a bulk density of 350 kg, is added in a mesh basket. /m 3 .
Через 15 мин корзинку с полимерным материалом вынимают и дают жидкости стечь в течение 30 с. После этого сразу подставляют под корзинку предварительно взвешенный лоток для сбора продолжающих стекать капель и переносят корзинку в лоток. В вытекающей воде выявлены капли нефти, сетчатой корзине идентифицирована гелеобразная масса. Осаждение частиц материала на дно не выявлено.After 15 minutes, the basket with the polymer material is removed and the liquid is allowed to drain for 30 seconds. After this, immediately place a pre-weighed tray under the basket to collect the drops that continue to flow and transfer the basket to the tray. Drops of oil were found in the flowing water, and a gel-like mass was identified in the mesh basket. No sedimentation of material particles to the bottom was detected.
Результаты проведенных экспериментов в соответствии с примерами 1-4 показывают быструю иммобилизацию углеводородного загрязнителя в плотную, легко удаляемую стандартными приемами гелеообразную массу, при этом загрязнитель не вытекает при механическом воздействии, а значит не может оказывать негативного воздействия на окружающую среду. Высокая сорбционная способность и низкая насыпная плотность нефтесвязывающего полимерного материала, обеспечивает 100 % неограниченную плавучесть в пресной и соленой воде.The results of the experiments carried out in accordance with examples 1-4 show the rapid immobilization of the hydrocarbon contaminant into a dense gel-like mass that is easily removed by standard techniques, while the contaminant does not leak out under mechanical action, and therefore cannot have a negative impact on the environment. High sorption capacity and low bulk density of the oil-binding polymer material ensures 100% unlimited buoyancy in fresh and salt water.
Claims (2)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022134486A RU2022134486A (en) | 2023-02-27 |
| RU2806369C2 true RU2806369C2 (en) | 2023-10-31 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238295C1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-10-20 | Закрытое акционерное общество "Торговый дом Фонд экологической безопасности" | Material and method for treating crude oil and/or petroleum product pollution |
| RU2471041C2 (en) * | 2011-03-02 | 2012-12-27 | Валерий Владимирович Бодров | Method of cleaning surfaces from oil and oil products |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2238295C1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-10-20 | Закрытое акционерное общество "Торговый дом Фонд экологической безопасности" | Material and method for treating crude oil and/or petroleum product pollution |
| RU2471041C2 (en) * | 2011-03-02 | 2012-12-27 | Валерий Владимирович Бодров | Method of cleaning surfaces from oil and oil products |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NORSOREX APX. TECHNICAL PRODUCT BULLETIN #M-30. OEM REGULATIONS IMPLEMENTATION DIVISION. 2012. НАЙДЕНО ОНЛАЙН [https://www.epa.gov/emergency-response/norsorexr-apx]. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hubbe et al. | Cellulosic Substrates for Removal of Pollutants from Aqueous Systems: A Review. 3. Spilled Oil and Emulsified Organic Liquids. | |
| El Gheriany et al. | Oil spill sorption capacity of raw and thermally modified orange peel waste | |
| Li et al. | Oleophilic polyurethane foams for oil spill cleanup | |
| CA2073074C (en) | Method for removing hydrocarbon products from the surface of an aqueous medium | |
| Behnood et al. | Application of natural sorbents in crude oil adsorption | |
| US5104548A (en) | Controlling and recovering oil spills from the environment | |
| US20080017593A1 (en) | Oil recovery and environmental cleanup compositions | |
| EP0485524A1 (en) | Absorbent materials and use thereof. | |
| US4941978A (en) | Controlling and recovering oil spills from the environment | |
| Aisien et al. | Potential application of recycled rubber in oil pollution control | |
| Lee et al. | Oil sorption by lignocellulosic fibers | |
| Shojaei et al. | Application of hydrophobic polymers as solidifiers for oil spill cleanup | |
| Khalil et al. | Oil-recovery performance of a sponge-covered drum skimmer | |
| RU2806369C2 (en) | Method of binding oil and petroleum products | |
| US5244503A (en) | Polymeric oil adsorbents | |
| Krupa et al. | A novel alternative to free oil remediation and recovery: foamy absorbents designed from low molecular paraffinic waste | |
| RU2124954C1 (en) | Process of decontamination of soil fouled with oil products | |
| Kumpanenko et al. | Application of sorbents to the collection of crude oil and refined product spills | |
| JPH04222630A (en) | Polymer oil adsorbent | |
| RU2093640C1 (en) | Method for sorption of oil or its products from water surface | |
| US6582608B1 (en) | System for the removal of organic contaminants from water, air and soil | |
| RU2177964C2 (en) | Method and products for absorption of oil and organic solvents from water and sea | |
| WO1994021392A1 (en) | Soil treatment process | |
| MAHMOUD | PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYMERIC FOAMS FOR REMOVAL OF FREE OIL FROM WATER | |
| Naser | Expended polystyrene (EPS) waste as sorbent for crude oil spill cleanup: from laboratory experiments to field application |