Патент на изобретение №2396112

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ ОЧИСТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ НЕФТИ И ЖИДКИХ НЕФТЕПРОДУКТОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к природным сорбентам. Предложен способ получения сорбента из опоки. Природную опоку измельчают, выделяют частицы с размером от 0,001 до 2 мм, подсушивают потоком воздуха с температурой 90-100°С до влажности 4%. Фракция размолотой опоки, рекомендуемой в качестве сорбента, должна содержать 75% частиц размером от 0,001 до 0,1 мм. Технический результат: повышение сорбционной емкости опоки по нефти и нефтепродуктам. 2 табл.

Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано для быстрого и полного удаления нефтяных загрязнений с твердой поверхности.

Такие сорбенты предпочтительны при очистке и удалении нефтесодержащих жидкостей, когда неэффективно применение тяжелого оборудования, или в сочетании с последним для доочистки поверхностей.

Предлагаемый сорбент может использоваться в качестве превентивных средств на потенциально опасных объектах (нефтебазах, автопредприятиях, предприятиях воздушного и морского транспорта, магистральных трубопроводах, в районе железнодорожных путей, на территории, прилегающей к нефтегазовым буровым установкам).

Известен способ получения сорбента для сбора нефти и нефтепродуктов на основе гидролизного лигнина. Способ получения сорбента включает щелочную обработку гидролизного лигнина. В процессе щелочной обработки отделяют твердые частицы примесей, полученную суспензию подвергают размолу и фильтрации до влажности осадка не более 70%, полученный осадок подают на гранулирование, гранулы сушат до влажности не более 8%, подвергают измельчению до размера частиц не более 5 мм и получают целевой продукт с различным гранулометрическим составом – в виде нефракционированного порошка, гранул с размерами частиц 1-5 мм мелкодисперсного порошка с размерами частиц менее 1 мм [1].

К недостаткам данного способа можно отнести расход реагентов и отсутствие регламента по регенерации отработанного сорбента. Нет четкого обоснования, куда девать большие количества солей, образующихся в результате щелочной и кислотной обработки лигнина.

Известен также способ получения сорбента для очистки от нефти твердых и водных поверхностей. Для получения сорбента в качестве носителя используют фрезерный верховой торф малой степени разложения, предварительно подсушенный с 60% до 23-25% влажности и спрессованный под давлением 140-150 МПа в брикеты, который гидрофобизуется при термообработке. В качестве гидрофобных агентов при этом выступают водонерастворимые углеродосодержащие продукты, выделяющиеся вместе с водой из твердого органического вещества торфа при температуре 250-280°C без доступа воздуха. Процесс ведут до влажности продукта 2,5-10% [2].

К недостаткам данного способа получения сорбента можно отнести его ограниченные возможности, связанные с использованием в качестве носителя только одного из видов торфа – фрезерного верхового торфа малой степени разложения. Кроме того, термообработку торфа ведут при температуре 250-280°C без доступа воздуха, что требует соответствующей аппаратуры и расхода энергии.

Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения сорбента для очистки от нефти и нефтепродуктов твердых поверхностей. Способ получения сорбента заключается в том, что торф с влажностью 35-40% термообрабатывают при температуре 800-1200°C до влажности 10-20%, затем его сепарируют и торф с размером фракций от 0,5 до 3,0 мм прессуют под давлением 16,0-18,0 МПа в брикеты до влажности 10-15%, при этом используют низинный торф и/или переходный и верховой [3].

Недостатком данного способа является то, что термообработку торфа проводят при температуре 800-1200°C, что требует использования трудоемкого технологического оформления активации сорбента и большого расхода энергии.

Целью заявляемого изобретения является создание способа получения недорогого, экологически чистого, простого в утилизации и регенерации сорбента для очистки твердых поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов.

Сырьем для получения предлагаемого сорбента служит природный альмосиликат (опока), имеющий следующий состав: SiO₂ – 75-80%, Al₂O₃ – 22-18%, Fe₂O₃ – 0,5-1%, H₂O – 0,2-0,5%, CaSO₄ – 0,3-0,5%, CaCO₃ – 0,12-0,8%. Опока обладает высокой сорбционной емкостью по отношению к большой группе органических и неорганических соединений.

Сорбирующая способность опок для удаления с твердых поверхностей тяжелых углеводородов и различных органических соединений зависит от степени дисперсности частиц.

Экспериментально установлено, что размеры частиц должны находиться на уровне от 0,001 до 2 мм, хотя в смеси должно быть до 75% частиц с размером от 0,001 до 0,1 мм.

Получение фракций ниже 0,001 мм экономически нецелесообразно, они могут в материале присутствовать как включения, а применение фракций выше 2 мм нецелесообразно из-за их низкой поглотительной способности.

Влажность материала должна находиться на уровне не выше 4% и только в этом случае достигается максимальное поглощение органических соединений. Поэтому в качестве основного процесса должны быть не только дробление, но и одновременная сушка.

Следующий пример приведен для того, чтобы более полно проиллюстрировать изобретение.

Пример 1. Сырье из карьера – опоки – частицы с массой до нескольких килограммов размалывают на шаровой мельнице, рассеивают на ситах и выделяют частицы с размером от 0,001 до 2 мм. Подсушивают до влажности не выше 4% потоком воздуха с температурой 90-100°C.

Рекомендуемый в качестве сорбента фракционный состав размолотых опок представлен в табл.1.

Таблица 1
Фракционный состав предлагаемого сорбента – размолотых опок
Диаметр частиц, мм	0,0010,1	0,20,4	0,51,0	1,02,0
Содержание, %	75	20	34	1,0

Готовый сорбент представляет собой порошок светло-серого цвета без запаха и вкуса.

Предложенный способ позволяет получить дешевый, экологически чистый (без применения дополнительных химических реагентов) высокоэффективный сорбент.

Результаты испытаний способности опок к адсорбции легких углеводородов и к адгезии к тяжелым углеводородам следующие. Емкость данного сорбента по отношению к легким углеводородам составляет 15 г/кг, для соляра – 3540 г/кг, нефти – 50100 г/кг, мазутов – 100250 г/кг; для углеводородов более густых – 0,51 кг/кг.

Результаты проведенных исследований по очистке от темных углеводородов различных твердых поверхностей (металлических, грунтовых, бетонных, асфальтовых) показали, что твердые поверхности легко и практически полностью очищаются от различных нефтепродуктов предложенным сорбентом (табл.2).

Для удаления нефтепродуктов сорбент равномерно рассыпают на загрязненной нефтепродуктами поверхности, растирают его вместе с нефтепродуктами и затем удаляют образовавшуюся массу скребком, совком или лопатой, а на больших поверхностях – с использованием мусороуборочных механизмов.

Данные, приведенные в табл.2, свидетельствуют о том, что предлагается новый экологически чистый сорбент, который может быть использован для удаления нефтепродуктов с поверхностей бетона, асфальта, металлов, грунта (глина, песок). После использования сорбент может быть использован как материал при производстве асфальта, а также в сочетании с глинистыми материалами для производства керамзита.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Успенский Г.Р., Сагалаев В.А., Мищук Д.С. / Сорбент для сбора нефти и нефтепродуктов, способ получения сорбента и способ сбора нефти и нефтепродуктов: Патент РФ 2277437, МПК B01J 20/24, B01J 20/30, C02F 1/28; заявл. 2004.10.22; опубл. 2006.06.10.

2. Острецов В.И./ Способ получения сорбента для очистки от нефти твердых и водных поверхностей: Патент РФ 2116128, 02.09.1997, B01J 20/24, C02F 1/28; заявл. 1997.09.02; опубл. 1998.07.27.

3. Хохлов А.Л. / Способ получения сорбента для очистки от нефти и нефтепродуктов твердых поверхностей: Патент РФ 2191066, 20.10.2002, B01J 20/30, B01J 20/20; заявл. 2001.04.20; опубл. 2002.10.20.

Формула изобретения

Способ получения сорбента для очистки твердых поверхностей от нефти и жидких нефтепродуктов, включающий измельчение природного алюмосиликата и его высушивание, отличающийся тем, что в качестве природного алюмосиликата берут опоку, измельчение ведут до размеров частиц от 0,001 до 2 мм, после чего классифицируют таким образом, чтобы 75% фракции составляли частицы с размером от 0,001 до 0,1 мм, а высушивание ведут до влажности не выше 4%.