Способ получения сорбента для очистки от нефти и нефтепродуктов твердых поверхностей

 

Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано для очистки твердых поверхностей от разливов нефти и нефтепродуктов. Способ получения сорбента заключается в том, что торф с влажностью 35-40% термообрабатывают при температуре 800-1200^oС 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. Технический результат: расширение ассортимента экологически чистых сорбентов для очистки твердых поверхностей от нефти и нефтепродуктов.

Изобретение относится к способам получения сорбентов и может быть использовано для очистки твердых поверхностей от разливов нефти и нефтепродуктов.

Известен сорбент для очистки вод от нефти и нефтепродуктов (RU 2126714, 05.07.1996, B 01 J 20/00, C 02 F 1/28). Он содержит модифицированную смесь торфа, цеолит, пенографит, смесь анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ при следующем соотношении компонентов, мас.%: торф - 90-95; цеолит - 4-8; смесь анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ - 0,5-1,5; пенографит - 0,1-1,5. К недостаткам полученного сорбента можно отнести то, что из-за наличия химических веществ полученный сорбент не является экологически чистым продуктом.

Известен способ получения сорбента для очистки воды от нефтепродуктов (RU 2112594, 08.06.1994, B 01 J 20/20, C 02 F 1/28). Способ заключается в том, что целлюлозосодержащий материал (торф, опилки, древесную стружку, ветошь) нагревают при температуре 180-210^oС в течение нескольких часов в автоклаве. Сорбционная емкость сорбента составляет от 2 до 40 весовых единиц на весовую единицу сорбента. К недостаткам такого сорбента можно отнести многокомпонентность исходного состава смеси, что требует дополнительных затрат, необходимых на перевозку компонентов на завод-изготовитель.

Известен способ получения сорбента для очистки от нефти твердых и водных поверхностей (RU 2116128, 02.09.1997, B 01 J 20/24, C 02 F 1/28). 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^oС без доступа воздуха. Процесс ведут до влажности продукта 2,5-10%.

Технический результат изобретения заключается в создании способа получения экологически чистого сорбента для очистки твердых поверхностей от нефти и нефтепродуктов Этот результат достигается следующим образом.

Способ получения сорбента включает сушку торфа и прессование в брикеты и отличается тем, что низинный и/или переходный и верховой торф с влажностью 35-40% предварительно обрабатывают при температуре 800-1200^oС до влажности 10-20%, затем сепарируют и полученный 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%.

Существенным отличием заявляемого изобретения является использование состава в виде низинного и/или переходного и верхового торфа, что позволяет существенно расширить сырьевую базу для получения сорбента. Экспериментальные данные, представленные в примерах, подтверждают, что такой сорбент позволяет активно сорбировать нефтепродукты с водной и твердой поверхностей, что подтверждается техническим результатом в виде скорости поглощения машинного масла.

Также существенным отличием заявляемого изобретения являются условия (параметры) проведения процесса, так как они позволяют получить активно действующий сорбент, в котором использован низинный и/или переходный и верховой торф.

Торф представляет собой полидисперсную систему, состоящую из трех фаз - твердой (остатков растений с минеральными примесями), жидкой и газообразной и является сложной полидисперсной многокомпонентной неоднородной полуколлоидно-высокомолекулярной системой.

В состав торфа входят гидрофильные вещества (водорастворимые соединения и легкогидролизуемые вещества, гуминовые кислоты, целлюлоза и др.), гидрофобные составляющие (битум, воски), минеральные включения.

Растительный покров торфяных месторождений в зависимости от степени увлажнения и минерализации, а также ионного состава питающих вод, окислительно-восстановительных и других условий среды подразделяется на три типа: низинный, переходный, верховой.

Низинный торф имеет минерализацию 60-400 мг/л, pH 5,5-7,5, зольность 6-18%, степень разложения 15-55%. Переходный торф имеет минерализацию не более 80 мг/л, pH 4,5-5,5, зольность около 6%, степень разложения 5-50%. Верховой торф имеет минерализацию не более 50 мг/л, pH 3,5-4,5, зольность 2-4%, степень разложения 2-55%.

Торфяные месторождения могут быть разработаны экскаваторным и фрезерным способом.

В предлагаемом сорбенте использован низинный и/или переходный и верховой торф. Торф с влажностью 35-40% предварительно обрабатывают при температуре 800-1200^oС до влажности 10-20%, затем его сепарируют и полученный торф с размером фракций от 0,5 до 3,0 прессуют под давлением 16,0-18,0 МПа в брикеты до влажности 10-15%.

Сорбент может быть использован, например, следующим образом.

В случае, когда разлив нефтепродуктов на твердой поверхности имеет большую площадь и существует вероятность увеличения такого разлива, то брикеты из сорбентов располагают в виде ограждения по окаемке пятен разлива нефтепродуктов. Внутри ограждения размещают раскрошенный на отдельные фракции сорбент в виде порошка с размером частиц 0,5-10,0 мм. Впитав разлитые нефтепродукты, брикеты и кашеобразную смесь торфа с нефтепродуктами собирают с поверхности известными способами. Затем они могут быть отжаты и переработаны на топливные брикеты.

Испытания показали, что сорбент впитывает пленки нефти толщиной до 3,0 мм.

При небольших поверхностях разлива нефтепродуктов, в случае, если не существует опасности дальнейшего разлива, можно использовать раскрошенные брикеты.

Пример 1 Берут смесь низинного торфа со степенью разложения 25% и фрезерного верхового торфа со степенью разложения 15% в соотношении 0,5:1, просушивают до влажности 35% при температуре 900^oС, сепарируют и прессуют в брикеты под давлением 16,0 МПа. Полученные брикеты имеют влажность 12%. Проводят испытания сорбента на твердой поверхности с машинным маслом с толщиной пленки 0,5 мм при температуре окружающей среды 20^oС. Скорость поглощения машинного масла 0,25 (г/г)/с.

Пример 2 Берут смесь низинного торфа со степенью разложения 25%, переходного торфа со степенью разложения 20% и фрезерного верхового торфа со степенью разложения 15% в соотношении 0,5:0,5:1, просушивают до влажности 40% при температуре 1000^oС, сепарируют и прессуют в брикеты под давлением 16,5 Мпа до влажности 15%. Проводят испытания сорбента на твердой поверхности с машинным маслом с толщиной пленки 0,5 мм при температуре окружающей среды 20^oС. Скорость поглощения машинного масла 0,2 (г/г)/сек.

Пример 3 Берут смесь низинного торфа со степенью разложения 25%, переходного торфа со степенью разложения 35% и фрезерного верхового торфа со степенью разложения 20% в соотношении 0,5:0,4:1, просушивают до влажности 40% сепарируют и прессуют в брикеты под давлением 17,5 МПа. Полученные брикеты имеют влажность 12,5%.

Проводят испытания сорбента на твердой поверхности с машинным маслом с толщиной пленки 0,5 мм при температуре окружающей среды 20^oС. Скорость поглощения машинного масла 0,2 (г/г)/с.

Предлагаемый сорбент является экологически чистым продуктом и может быть после сбора нефтепродуктов с твердых поверхностей переработан в топливные брикеты.

Формула изобретения

Способ получения сорбента, включающий сушку торфа и прессование в брикеты, отличающийся тем, что низинный и/или переходный и верховой торф с влажностью 35-40% предварительно обрабатывают при температуре 800-1200^oС до влажности 10-20%, затем сепарируют и полученный 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%.