Способ очистки вод от нефтепродуктов

 

Использование: изобретение относится к способам очистки как природных, так и сточных вод от нефтепродуктов и нефти. Сущность способа заключается в пропускании очищаемой воды через слой углеродсодержащего адсорбента, в качестве которого используют интеркалированный графит, полученный из его окисленных форм и содержащий 0,1 - 0,5 мас.% высокодисперсного химически модифицированного аморфного кремнезема. Очистку при этом ведут до насыщения сорбента нефтепродуктами (m_нефть/m_{сорбент} = 20) с последующей его регенерацией промывкой растворителем от нефтепродуктов и сушкой при 120 - 140^oC. Изобретение позволяет упростить процесс очистки при обеспечении высокой степени очистки. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области очистки вод от нефтепродуктов и может быть использовано на нефтедобывающих предприятиях для тонкой очистки пластовых вод или промысловых вод, а также на предприятиях нефтеперерабатывающей промышленности для очистки сточных вод.

Известен способ удаления из водных систем углеводородных веществ адсорбцией углеродсодержащим сорбентом с последующей регенерацией его промывкой растворителем от адсорбированных веществ при температуре от 0^o до 149^oC. Раствор с извлеченными углеводородными соединениями далее подвергают гидрированию водородом в присутствии катализатора [1].

Недостатком этого способа является его многостадийность.

Наиболее близким к заявленному является способ очистки вод (природных и сточных) от нефтепродуктов в 2 стадии, на первой из которых очищаемую воду пропускают через 2-слойный фильтр, содержащий слой угля и слой песка, а на второй стадии - через однослойный фильтр. Причем, в обоих фильтрах в качестве фильтрующего материала используют ископаемый уголь, имеющий БЭТ-поверхность 25-150 м²/г. После насыщения фильтра его подвергают регенерации промывкой сначала водой, а затем щелочным раствором в режиме барботажа. Способ обеспечивает достаточно высокую степень очистки до 0,1 - 0,2 мг/л, но при небольшом содержании нефтепродуктов в очищаемой воде ≈ 3 - 7 мг/л [2]. Недостатком способа является также его многостадийность.

Задача данного изобретения заключается в упрощении процесса при относительно высоком содержании нефтепродуктов в исходной воде (до 1000 мг/л).

Поставленная задача решается способом очистки воды от нефтепродуктов, включающим пропускание ее через углеродсодержащий адсорбент и последующую регенерацию насыщенного адсорбента промывкой, в котором, согласно изобретению, в качестве углеродсодержащего адсорбента используют интеркалированный графит, полученный из его окисленных форм и содержащий 0,1 - 0,5 мас.% высокодисперсного химически модифицированного аморфного диоксида кремния. При этом очистку ведут до достижения содержания нефтепродуктов в сорбенте в количестве, обеспечивающем отношение (масс) m_нефть/m_{сорбент} = 20, после чего сорбент регенерируют промывкой растворителем от поглощенных нефтепродуктов с последующей сушкой его при 120 - 140^oC. Количество циклов регенерации адсорбента составляет не менее 10.

Пример 1. В фильтровальную колонку длиной 1 м помещают 0,45 г интеркалированного графита, полученного из его окисленных форм и содержащего 0,25 мас. % химически модифицированного аморфного кремнезема на основе аэросила 300. Колонку соединяют с насосом, погруженным в приемник емкостью 1,5 л. Выход колонки соединяют через кран для отбора пробы с приемником. В приемник заливают промысловую воду с концентрацией нефтепродуктов 1000 мг/г и включают насос.

Под действием избыточного давления жидкости, создаваемого насосом (P = 0,15 атм. ), слой сорбента уплотняется с 220 до 45 мм, пропуская через себя жидкость со скоростью 1,23 см/с. Время фильтрации, т.е. время, при котором частица жидкости находится в контакте с сорбентом, составило 3,3 с.

Для установления оптимальных условий по очистке промысловых вод от нефтепродуктов изменяли толщину сорбционного слоя и скорость фильтрации путем подбора колонок различного диаметра. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Проведенные исследования были выполнены на чистом сорбенте. При длительной фильтрации жидкости сорбент поглощает все большее количество нефтепродуктов и его сорбционная емкость стремится к насыщению. В табл. 2 приведены данные по изменению содержания нефти в фильтрате в зависимости от содержания нефти в сорбенте (m_нефть/m_{сорбент}).

С целью многократного использования сорбента, насыщенного нефтью, проводилась его регенерация путем промывки легкими углеводородами (гексаном, хлороформом) до обесцвечивания раствора с последующей сушкой горячим воздухом с температурой 120 -140^oC в течение 0,5 - 1 ч. Полученные данные приведены в табл. 3.

Полученные данные показывают, что предлагаемый способ регенерации позволяет 10-кратное использование адсорбента. Степень очистки в этом случае зависит от исходного содержания нефтепродуктов в промысловой воде, что не наблюдалось при использовании содержания нефтепродуктов в промысловой воде, что не наблюдалось при использовании свежего сорбента. Так, при исходной концентрации нефтепродуктов 100 мг/л, содержание последних в фильтрате после 10-кратной регенерации сорбента не превышает 4 - 5 мг/л.

Результаты проведенных испытаний позволяют сделать вывод об обеспечении данным способом высокой степени очистки при относительной его простоте.

Формула изобретения

1. Способ очистки промысловых вод от нефтепродуктов путем контактирования их с углеродсодержащим сорбентом с последующей регенерацией насыщенного сорбента, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащего сорбента используют интеркалированный графит, полученный из его окисленных форм и содержащий 0,1 - 0,5 мас. % высокодисперсного химически модифицированного аморфного диоксида кремния.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контактирование очищаемых вод с сорбентом ведут до достижения содержания в нем нефтепродуктов в количестве, обеспечивающем отношение m_нефть/m_{сорбент} = 20.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что регенерацию насыщенного сорбента проводят промывкой растворителем от нефтепродуктов с последующей сушкой путем продувки теплоносителем с температурой 120 - 140^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3