Композиция для улавливания нефти и очистки окружающей среды

Номер патента: 6063

Опубликовано: 25.08.2005

Автор: Робинсон Дэвид Чарльз

Есть еще 5 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Поглощающая полимерная композиция, которая является олеофильной и способна поглощать химические продукты и углеводороды из земли и воды, содержащая сополимер полиэтилена/винилацетата, катализатор, сшивающий агент, смазывающее вещество, порообразователь и наполнитель.

2. Поглощающая полимерная композиция по п.1, где указанный сополимер полиэтилена/винилацетата представляет собой сополимер полиэтилена/этилвинилацетата.

3. Поглощающая полимерная композиция по п.1, где указанный сополимер полиэтилена/винилацетата содержится в композиции в количестве 75-95 мас./мас.%.

4. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-3, где указанный сополимер полиэтилена/винилацетата на 2-30 мас./мас.% состоит из винилацетата.

5. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-4, где указанный катализатор выбирают из группы, состоящей из одного или нескольких веществ, выбранных из оксида цинка, стеарата цинка, соединений свинца, хрома, меди, кобальта, никеля, кремния или их ионных форм, и катализатор содержится в количестве 0,2-2,0 мас./мас.%.

6. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-5, где указанный сшивающий агент выбирают из группы, состоящей из одного или нескольких веществ, выбранных из диацилперекиси, диалкилперекиси, перекиси кетона, пероксидикарбонатов, сложных пероксиэфиров, трет-алкилгидропероксидов, трет-амилпероксидов, хлорангидридов или перекисей водорода, и сшивающий агент содержится в количестве 0,2-1,8 мас./мас.%.

7. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-6, где наполнитель выбирают из группы, состоящей из карбоната кальция или талька, и наполнитель содержится в количестве до 25 мас./мас.%.

8. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-7, где смазывающее вещество представляет собой жирную кислоту, предпочтительно стеариновую кислоту.

9. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-8, дополнительно содержащая один или несколько агентов, выбранных из дезодорирующих агентов, противомикробных веществ, противогрибковых веществ, смачивающих агентов, красящих веществ или красителей.

10. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-9, содержащая полиэтилен/этилвинилацетат, порообразователь, дикумиловую перекись, стеариновую кислоту, оксид цинка и карбонат кальция.

11. Способ получения поглощающей полимерной композиции по любому из пп.1-10 для извлечения и переработки нефти и нефтепродуктов, химических продуктов или углеводородов из наземной или водной среды, включающий получение смеси компонентов композиции, обработку указанной смеси давлением приблизительно 12000 т/м2 и придание полученному в результате материалу формы или вида, подходящего для подвергаемой обработке окружающей среды.

12. Способ по п.11, где обработку указанной смеси проводят температурой диапазона 70-400шC.

13. Способ обработки окружающей среды с целью удаления нефтяного, химического или углеводородного загрязнителя, включающий внесение поглощающей полимерной композиции по любому из пп.1-10 в указанную окружающую среду.

14. Фильтр для обработки почвы или воды, загрязненной нефтью, химическими продуктами или углеводородами, за пределами района загрязнения, причем указанный фильтр содержит поглощающую полимерную композицию по любому из пп.1-10.

 

Текст

Смотреть все

006063 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к усовершенствованным продуктам и способам очистки разливов нефти, химических продуктов или других углеводородов и к очистке окружающей среды при возникновении подобных разливов. Предпосылки создания изобретения Если разлив нефти, химического продукта или другого углеводорода происходит в воде, то предпринимается попытка адсорбировать нефть, химический продукт или другой углеводород и восстановить или извлечь его. Это осуществляют при помощи соломы, сена, опилок, поглощающих прокладок или поглощающих боновых заграждений, "Kitty Litter" и некоторых других поглотителей. Однако эти поглотители поглощают воду, так же как и нефть. Поэтому они пропитываются смесью воды и нефти, химиката или другого углеводорода и тонут. Вообще говоря, только малая часть разлитой нефти, химического продукта или другого углеводорода удаляется из окружающей среды и впоследствии восстанавливается для дальнейшей переработки. Остатки разлива нефти, химического продукта или другого углеводорода сжигают, рассеивают или обрабатывают агрессивными химическими продуктами, которые сами часто наносят дополнительный ущерб окружающей среде. Большая часть нефти, химического продукта или другого углеводорода является захваченной утонувшим поглотителем и может медленно высвобождаться в воду на протяжении многих лет, нанося долгосрочный ущерб окружающей среде. Если разлив нефти, химического продукта или другого углеводорода происходит на земле, то применяют сходную технологию с использованием поглощающих боновых заграждений или дамб, а любой остаток, который нельзя легко собрать или извлечь, часто смывают водой и/или моющими средствами в ближайшую систему дренажа, или сжигают, или рассеивают по значительной площади. Один из примеров продукта, не оказывающего отрицательного воздействия на окружающую среду и применяемого для извлечения нефти, химических продуктов и других углеводородов из окружающей среды, представляет собой продукт, полученный из вторично используемых растительных волокон, которые являются гидрофобными и нефтесобирающими. Другие решения проблемы разливов нефти, не оказывающие отрицательного воздействия на окружающую среду, включают, например, применение поверхностно-активных веществ и диспергирующих агентов. Необходимость в лучших продуктах и способах улавливания признана во всем мире. До настоящего времени не существовало подходящего продукта, который мог бы собирать нефть, химический продукт или другой углеводород, удерживать его в суспензии и обуславливать такое его выделение из воды или почвы, что он мог быть восстановлен или извлечен. Задачей настоящего изобретения является получение продуктов и способов извлечения, пригодных для эффективного удаления разливов нефти, химических продуктов или других углеводородов из загрязненной окружающей среды. Краткое описание изобретения В одном аспекте настоящее изобретение относится к поглощающей полимерной композиции, которая является олеофильной и способна поглощать другие химические продукты и углеводороды и из земли, и из воды, причем поглощающая композиция содержит сополимер полиэтилена/винилацетата, катализатор, сшивающий агент, смазывающее вещество, порообразователь и наполнитель. Одним из преимуществ композиции по настоящему изобретению является то, что она является биологически разлагаемой и может разрушаться под действием ультрафиолетового света, такого как ультрафиолетовые лучи солнца. Конечные продукты биологического разложения композиции не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду и подходят для морского и/или наземного применения. В предпочтительном воплощении этого аспекта настоящего изобретения поглощающая композиция дополнительно содержит одно или несколько из противомикробных и противогрибковых веществ, дезодорирующих агентов, смачивающих агентов и других подходящих дополнительных компонентов, таких как, например, окрашивающие вещества и/или красители. Подходящий катализатор представляет собой любое вещество или химический продукт, который в процессе приготовления способен инициировать образование поперечных связей в полимерной композиции или способствовать этому и может являться, например, одним или несколькими из стеарата цинка,оксидов свинца, хрома, меди, кобальта, никеля, кремния или цинка или их соединениями и ионными формами. Предпочтительный катализатор представляет собой оксид цинка. Предпочтительно, оксид цинка содержится в количестве 0,2-2 мас./мас.%. Предпочтительно, сополимер полиэтилена/винилацетата приблизительно на 2-30% состоит из винилацетата и содержится в количестве приблизительно 75-95 мас./мас.%. Предпочтительно, винилацетат представляет собой этилвинилацетат. Для более легкого обращения с продуктом по настоящему изобретению можно варьировать дозированием этилвинилацетата. Значением индекса расплава подходящих сополимеров полиэтилена/винилацетата можно варьировать в соответствии с необходимостью и в соответствии с методом и способом применения. Предпочтительно, индекс расплава сополимера составляет 0,2-600 г/10 мин. Один из подходящих сополимеров полиэтилена/винилацетата представляет собой Escorene ПЭНП, доступный из различных источников.-1 006063 Подходящим сшивающим агентом является любое вещество или химический продукт, способный связывать вместе ячеистые структуры, который может являться, например, одним или несколькими веществами, выбранными из диацилперекиси, диалкилперекиси, перекиси кетона, пероксидикарбонатов,пероксиэфиров (сложных), трет-алкилгидропероксидов, трет-амилпероксидов, хлорангидридов, перекисями водорода, органическими или неорганическими, или дикумиловой перекисью. Сшивающий агент предпочтительно представляет собой пероксид, и более предпочтительно дикумиловую перекись. Пероксид предпочтительно применяется в виде 99% раствора, но минимально может применяться и в виде 20% раствора. Сшивающий агент содержится в количестве приблизительно 0,2-1,8 мас./мас.%. Одно из предпочтительных смазывающих веществ по настоящему изобретению представляет собой жирную кислоту, предпочтительно стеариновую кислоту, но следует учесть, что для способа подходят и другие жирные кислоты, например такие, как пальмитиновая кислота. Смазывающее вещество может содержаться в количестве приблизительно 0,5-1,75 мас./мас.%. Подходящим порообразователем может служить вещество, которое по отдельности или в комбинации с другими веществами способно образовывать в поглощающей композиции ячеистую структуру и предпочтительно содержится в количестве приблизительно 1-7 мас./мас.%. Порообразователи включают расширяющиеся при понижении давления сжатые газы, растворимые твердые вещества, при вымывании которых образуются поры, образующие ячейки при переходе в газообразное состояние жидкости, и химические агенты,разлагающиеся или вступающие в реакцию под действием нагревания с образованием газа. Химические порообразователи варьируют от простых солей, таких как бикарбонат аммония или натрия, до сложных агентов, высвобождающих азот. Предпочтительный порообразователь представляет собой азодикарбонамид. Подходящие наполнители могут включать одно или несколько веществ, выбранных из карбоната кальция, талька или любого другого заменителя этих веществ, и могут содержаться в количестве приблизительно до 25 мас./мас.%. Подходящие дезодорирующие агенты могут включать, например, одно или несколько веществ, выбранных из масла чайного дерева, лавандового масла и подобных веществ, и могут содержаться в количестве приблизительно до 1 мас./мас.%. Данные вещества, например масло чайного дерева, могут также выступать в качестве противогрибковых и противомикробных веществ. Смачивающие агенты могут быть полезны для предотвращения образования пыли в процессе производства и могут содержаться в количестве приблизительно до 29 мас./мас.%. Подходящие смачивающие агенты могут включать, например, беленое масло. Данное вещество может побочно служить в качестве, например, инсектицида. Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу получения поглощающей композиции для извлечения и переработки нефти, химических продуктов и углеводородов из наземной и водной среды, причем способ включает стадии получения смеси из компонентов поглощающей композиции по настоящему изобретению, например, предпочтительно в форме крепа, обработки указанной смеси давлением и, возможно, температурой и придания полученному в результате материалу формы или вида, подходящего для применения композиции в окружающей среде. Предпочтительно, смесь компонентов термически обрабатывают при 70-400 С при давлении приблизительно 12000 т/м 2. Продолжительность указанной обработки может варьировать в зависимости от объема производимой поглощающей композиции и площади поверхности реактора, в которой осуществляют обработку. После термической обработки и обработки давлением поглощающая композиция может быть гранулирована, но данную грануляцию можно также проводить во время обработки давлением и термической обработки, например, при помощи оборудования для литьевого прессования, что приводит к образованию продукта в виде частиц. Альтернативно, при необходимости продукту может быть придана форма трала, бонового заграждения или камеры. Поглощающая композиция может также применяться в жидкой форме, и в этом случае для растворения композиции может быть необходимо добавление к системе сорастворителя. Данная форма поглощающей композиции особенно применима для окружающей среды, характеризующейся наличием сильного ветра. В третьем аспекте настоящего изобретения поглощающая композиция, приготовленная в соответствии с описанным выше в этом документе способом и обладающая описанными характеристиками, может быть включена в состав продукта, такого как фильтр для обработки загрязненной воды или почвы за пределами района загрязнения. В этом аспекте загрязненная вода или почва должны быть удалены посредством любых подходящих средств сбора и перемещены к указанному фильтру для обработки. Затем фильтр должен быть обработан для извлечения загрязнителя и восстановления поглощающей композиции или возникающая при обработке гелеобразная масса должна быть удалена с фильтра и обработана вне зависимости от строения фильтра. В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к способу обработки окружающей среды для удаления нефтяного, химического или другого углеводородного загрязнителя, включающему внесение поглощающей композиции по настоящему изобретению в указанную окружающую среду. Подробное описание изобретения Когда композиция по настоящему изобретению, будучи инертным адсорбентом, вступает в контакт с нефтью, химическим продуктом или другим углеводородом, она собирает их и образует с ними гелеоб-2 006063 разную массу без какого-либо химического взаимодействия между композицией по настоящему изобретению и нефтью, химическим продуктом или другим углеводородом. Это позволяет процессу быть настолько легко обратимым, что гелеобразная масса может быть легко разделена на поглощающую композицию и нефть, химический продукт или другой углеводород без изменения нефти, химического продукта или другого углеводорода после их контакта с композицией по настоящему изобретению. Если разлив нефти, химического продукта или другого углеводорода случается в воде, то нефть, химический продукт или другой углеводород имеют тенденцию находиться на поверхности воды в течение некоторого времени. После нанесения на участок разлива путем рассеивания или распыления композиция по настоящему изобретению собирает нефть, химический продукт или другой углеводород, суспендированные в воде или на ее поверхности, и удерживает ее в суспензии в форме гелеобразной массы, состоящей из поглотителя, пропитанного нефтью, химическим продуктом или другим углеводородом. Данная гелеобразная масса не поглощает воду в заметных количествах, и поэтому в случае применения ее для обработки разливов химических продуктов или нефти в воде или на ее поверхности продолжает находиться на поверхности воды и может быть уловлена или извлечена. Для флюидизации, по крайней мере, частичной,поглощающей композиции с целью облегчения рассеивания или распыления может применяться поверхностно-активное вещество. Затем уловленную или извлеченную массу обрабатывают так, чтобы десорбировать нефть, химический продукт или другой углеводород для дополнительной обработки или переработки. Затем поглотитель по настоящему изобретению может быть очищен для дальнейшего применения. Находящаяся на поверхности масса может быть легко обнаружена и может быть легко уловлена или извлечена обычными средствами, включая без ограничения отсос, черпак, фильтр или водопроницаемую ленту транспортера, или просто удерживаться на поверхности воды или собираться с нее. Нефть,химический продукт или другой углеводород могут быть извлечены посредством сжатия, отсасывания,приложения центробежной силы или любым другим подходящим способом фильтрации, на который при рабочих температурных условиях и условиях окружающей среды сама композиция, нефть, химический продукт или другой углеводород, вода или комбинация нефти, химического продукта или другого углеводорода и воды не оказывали бы вредного воздействия. Если разлив нефти, химического продукта или другого углеводорода случается на земле, то нефть,химический продукт или другой углеводород могут находиться на поверхности в течение некоторого времени или проникать в поверхностный слой со скоростью, определяемой типом почвы или субстрата и типом нефти, химического продукта или другого углеводорода, образующего разлив. На скорость проникновения также влияют химические реакции между содержимым разлива и почвой или субстратом. По образцу, сходному с механизмом обработки и извлечения нефти, химических продуктов и углеводородов из воды, поглотитель впитывает нефтяной, химический или углеводородный загрязнитель и удерживает его в форме гелеобразной массы после нанесения его на землю путем распыления или рассеивания. Затем эта масса может быть уловлена или извлечена при помощи подходящих механических средств вычерпывания, отсасывания или других подходящих средств или смыта в место улавливания илиизвлечения при помощи доступного источника воды и обработана так, чтобы нефтяной, химический или другой углеводородный загрязнитель был десорбирован для дальнейшей обработки или переработки при помощи компрессионного фильтра, вакуум-фильтра, фильтрационной центрифуги или подходящего фильтра любого другого типа. Фильтр удаляет нефть, химический продукт или другой углеводород из гелеобразной массы и улавливает или извлекает его для хранения, транспортировки или дальнейшей переработки. Композиция по настоящему изобретению, будучи по существу, если не полностью, очищенной в процессе фильтрации,может быть незамедлительно возвращена в разлив нефти, химического продукта или другого углеводорода и повторно использована в течение многих циклов. В воплощении, в котором нефть, химический продукт или другой углеводород выщелачиваются,или проникают, или всасываются в почву или окружающую среду, очистка и извлечение начинается с удаления загрязненной почвы из ее естественного или изначального местоположения в заполненный водой контейнер или ванну, делая возможным высвобождение нефти, химического продукта или другого углеводорода в воду. Для усиления высвобождения нефти, химического продукта или другого углеводорода из почвы в воду может возникнуть необходимость в корректировке температуры смеси в ванне,и/или в перемешивании смеси, или в применении других методов. Затем смесь обрабатывают как разлив нефти, химического продукта или другого углеводорода в воде путем распыления или рассеивания поглощающей композиции по настоящему изобретению поверх смеси при помощи любых подходящих средств, позволяя ей поглощать нефть, химический продукт или другой углеводород. Полученную гелеобразную массу улавливают или извлекают посредством вычерпывания, отсасывания, флотации или других подходящих средств и подают в компрессионный фильтр,вакуум-фильтр, фильтрационную центрифугу или в подходящий фильтр другого типа. Фильтр удаляет собранную нефть, химический продукт или другой углеводород из гелеобразной массы и улавливает или извлекает его для хранения, транспортировки или дополнительной переработки. Композиция по настоящему изобретению, по существу, если не полностью, очищенная в процессе фильтрации, может быть незамедлительно возвращена в ванну и повторно использована в течение многих циклов. После удаления-3 006063 из ванны нефти, химического продукта или другого углеводорода почва может быть удалена из воднопочвенной смеси посредством подходящих средств и высушена так, что она сможет быть возвращена в ее изначальное местоположение или в другое место. В том случае, если незначительное количество поглощающей композиции по настоящему изобретению неумышленно останется в окружающей среде в результате неполного улавливания или извлечения, поглощающая композиция подвергнется разрушению ультрафиолетовым светом солнца, не нанося при этом долгосрочного ущерба окружающей среде. В предпочтительном воплощении композиция по настоящему изобретению может быть приготовлена путем смешивания в роликовой мельнице в подходящих соотношениях карбоната кальция, этилвинилацетата, стеариновой кислоты, порообразователя, беленого масла, масла чайного дерева, лавандового масла, дикумиловой перекиси и оксида цинка и последующей термической обработки смеси в диапазоне температур 70-400 С и обработки давлением приблизительно от 1000 до 12000 т/кв.м в герметичном реакторе для осуществления взаимодействия реагентов с получением твердого полимера с подходящим размером частиц. Стадия смешивания компонентов композиции является экзотермическим процессом. В случае применения полиэтилен/винилацетата с низким индексом текучести расплава, например приблизительно 2 г/10 мин, в роликовой мельнице желательно поддерживать температуру приблизительно 70-160 С. В случае применения сополимеров с более высоким индексом текучести расплава, например 30-600 г/10 мин, требуется холодное размалывание, и этап смешивания не обязательно проводить при повышенной температуре. В процессе производства при необходимости в состав смеси могут быть внесены другие добавки, а условия процесса производства могут быть изменены с целью улучшения свойств продукта или изменения свойств продукта, делая его пригодным для других применений. Затем, в случае необходимости,продукт может быть гранулирован известными способами и впоследствии упакован. В естественной форме композиция по настоящему изобретению представляет собой белый порошок или гранулы. Возможно окрашивание композиции, но при разработке окрашивающего вещества требуется соблюдать осторожность, чтобы не оказать отрицательного воздействия на основные химические, физические и электрические свойства композиции по настоящему изобретению. Окрашивание может применяться для распознавания различных сортов продукта или размеров частиц продукта для применения в различных условиях окружающей среды или для различных типов разливов. Одной предпочтительной композицией по настоящему изобретению является следующая. Композиция может быть масштабирована в соответствии с необходимостью. Примеры 1-11. Другие примеры композиции по настоящему изобретению являются следующими. Композиция по настоящему изобретению была протестирована на контролируемых разливах ряда нефтяных, химических и основанных на других углеводородах продуктов, и было обнаружено, что композиция способна улавливать нефтяные, химические или другие углеводородные продукты в диапазоне без ограничения от сырой нефти и очищенных нефтепродуктов и видов топлива до парафинов, восков,масел животного и растительного происхождения и других углеводородов. Пример 12. В испытании, проведенном в The Murray-Darling Freshwater Research Centre of New South Wales, Australia,для установления скорости улавливания нефти из образца загрязненной воды выполняли следующую операцию. В химическом стакане взвешивали 200 мл дистиллированной воды и добавляли 20 мл нефти (точно неклассифицированной). Сорбирующую композицию по примеру 11 добавляли порциями по 1 г до насыщения раствора или до момента достижения желаемого результата. Смесь воды и нефти и добавленный продукт перемешивали для стимуляции действия волны. Композит сорбирующего продукта/нефти удаляли при помощи шумовки и взвешивали. Регистрировали массу оставшейся воды. Затем анализировали содержание нефти в образце продукта по гравиметрическому методу АРНА 5520 В. Были получены следующие результаты. Примеры 13-16. Следующие тесты проводили в Industrial Research Institute of Beirut, Lebanon, для определения способности сорбирующей композиции по примеру 11 поглощать нефтепродукты и другие углеводороды,разлитые на песке, камнях и воде. Пример 13. Загрязненные песок и камни. 2 кг смеси песка и камней, загрязненных мазутом, смешивали со 100 г сорбирующего вещества в течение 15 мин. Добавляли воду (35 С, 2,5 л) и дополнительно перемешивали в течение 15 мин. Находящийся на поверхности воды материал снимали при помощи сита. Песчаную смесь, оставшуюся воду и снятый с поверхности воды материал (массой 321 г после воздушной сушки) тестировали на содержание нефтепродукта и консистентной смазки. Оставшуюся воду также тестировали на Biochemical Oxygen Demand (BOD5). Были получены следующие результаты.-5 006063 Пример 14. Песчаная смесь, содержащая 200 г/кг мазута. Образец (400 г) чистой смеси песка и камней смешивали со 100 г мазута и 20 г сорбирующего вещества. Добавляли воду (35 С, 200 мл) и перемешивали в течение 15 мин. Находящийся на поверхности воды материал (массой 155 г после воздушной сушки) снимали при помощи сита. Образцы тестировали и получили следующие результаты. Пример 15. Морская вода, загрязненная 200 г/л мазута. Мазут (400 г) смешивали с 1,5 л морской воды. Добавляли 100 г сорбирующего вещества и перемешивали в течение 15 мин. Находящийся на поверхности воды материал (массой 485 г после воздушной сушки) снимали при помощи сита. Воду и снятый с поверхности воды плавающий материал тестировали на содержание нефтепродукта и консистентной смазки. Воду также тестировали на Biochemical Oxygen Demand (BOD5). Пример 16. Песок, содержащий 380 г/кг мазута. Песок и камни (400 г) смешивали с 250 г мазута. Добавляли 35 г сорбирующего вещества вместе с 1 л воды. Находящийся на поверхности материал (массой 450 г после воздушной сушки) снимали при помощи сита. Тестирование проводили, как указано в примере 13. Пример 17. Следующее исследование сорбирующей композиции по примеру 11 выполняли в Science ApplicationsInternational Corporation (SAIC Canada). Цель этого тестирования заключалась в оценке характеристик сорбента в соответствии с Environmentof Adsorbents (F726-99). Этот протокол частично основан на способах тестирования, перечисленных вCanadian General Standards Board Method for Testing Sorbents (CAN/CGSB-183.2-4), и на внутренних стандар-6 006063 тах, изначально частично разработанных в Emergencies Engineering Technologies Office (former EmergenciesEngineering Division) of Environment, Canada. Методики Материалы и оборудование Описание сорбента Следующее краткое описание сорбента основано на информации, полученной от производителя, и из количественных и качественных наблюдений, полученных во время тестирования. Данная информация представлена, так как она может быть полезной для толкования или сравнения результатов. Полученный для тестирования сорбент описывается как гранулированный (неметаллический) материал. Были получены два образца частиц сорбента: один был полностью белый, а другой - с цветным окраплением (с указанием по соображениям безопасности - сделано только для оборонных и правительственных учреждений). Образец с цветным окраплением и с измеренной плотностью приблизительно 0,090 г/см 3 применяли для тестирования. Тестируемые жидкости Применяли следующие тестируемые жидкости. Оборудование Для измерения физических и химических свойств сорбента и/или тестируемых жидкостей применяли следующую аппаратуру. Плотность. Переносной цифровой денситометр Anton-Paar DMA 35. Установка состоит из борсиликатной Uобразной колебательной трубки и системы электронного возбуждения, подсчета частоты и дисплея. Объем инъецированного образца поддерживают постоянным и подвергают вибрации. Плотность рассчитывают на основании измерения периода колебаний образца и температуры. Выполняют повторные измерения и получают среднее значение плотности. Вязкость. Вискозиметр Brookfield DVII+, снабженный прецизионным двигателем и оснащенный бериллиевомедной пружиной для измерения вращающего момента. Степень закручивания пружины пропорциональна вязкости жидкости. При возможности во время измерений применяли следующие шпиндели: LVT шпиндели (1, 2, 3, 4), Ultra Low viscosity Adapter (ULA) и шпиндель. Small Sample Adapter (SSA) и шпиндели SC4-18, SC4-31. Установлено, что при применении в соответствии с указанным способом модели имеют точность измерения в пределах 1% от общей величины шкалы. В зависимости от условий окружающей среды, таких как колебания температуры жидкости, значения измерений должны воспроизводиться в пределах 0,2% от общей величины шкалы. Калибровку проводили по Brookfield Standard Fluids. Масса. Массу образцов измеряли на аналитических весах Mettler PM 4000. Разрешение шкалы составляет 0,01 г, а описанная воспроизводимость составляет 0,01 г. Опытные ячейки. Кристаллизаторы Руrех 190 мм (диаметр) х 100 мм (глубина) являлись типичными применяемыми опытными ячейками, хотя для приспособления к определенным материалам могут применяться другие реакторы. Чаши для взвешивания. Чаши с покрытием от прилипания диаметром 20 см. Сетка. Для сбора и сушки образцов типа II (частицы) применяли сетки (размер ячейки приблизительно 1,1 мм в диаметре). Вибростенд. Для перемешивания образцов применяли вибростенд производства Eberbach Corporation, модифицированный держателями для трех банок емкостью 4 л. Стол приводится в движение с частотой 150 циклов/мин с амплитудой 3 см. Протокол тестирования Применяли следующий суммарный протокол тестирования, применимый для сорбентов типа II (частицы). Испытание на разрушение в динамических условиях. Данная методика разработана для определения плавучести, гидрофобных и олеофильных свойств образца сорбента в динамических условиях. Образец сорбента помещали в герметичную банку емкостью 4 л, наполовину заполненную водой. Банку ставили на бок и размещали на качающемся столе, переме-7 006063 шивали с частотой 150 циклов/мин с амплитудой 3 см в течение 15 мин. Содержимое банки оставляли отстаиваться в течение 2 мин, после чего проводили наблюдения за состоянием воды и образцом сорбента. Если обнаруживалось, что более чем 10% сорбента утонуло или водяной столб оказывался загрязненным частицами сорбента, то сорбент обозначали как неудачный и его не рекомендовали для применения на открытой воде. Образцы сорбента удаляли из банки и определяли степень захвата воды. На поверхность тестовых банок, наполовину заполненных водой, добавляли 3 мл нефти. Смоченные образцы сорбента, использованные в начале данной методики, возвращали в банку, контейнер ставили на бок и размещали на вибрационном столе на дополнительные 15 мин. Содержимое банки оставляли отстаиваться в течение 2 мин, после чего проводили наблюдения за наличием любого нефтяного блеска на поверхности воды. Поглощение нефти - короткий тест (15 мин). Данная методика разработана с целью определения степени захвата в стоячих условиях для сорбента, помещенного в чистую тестируемую жидкость. Сначала образец сорбента взвешивали и записывали значение взвешивания. Опытную ячейку заполняли слоем тестируемой жидкости глубиной приблизительно 80 мм. Образец сорбента помещали в мелкоячеистое сито и опускали в опытную ячейку. Через 15 мин сорбент удаляли из ячейки и сушили в течение 30 с (сорбенты, тестированные в тяжелой нефти, сушили в течение 2 мин). Затем сорбент перемещали в чаши для взвешивания и снимали показания взвешивания. Все тесты выполняли в трех повторах. Поглощение нефти - продолжительный тест (24 ч). Данная методика разработана с целью определения степени захвата в стоячих условиях для сорбента, помещенного в чистую тестируемую жидкость. Сначала образец сорбента взвешивали и записывали значение взвешивания. Опытную ячейку заполняли слоем тестируемой жидкости глубиной приблизительно 80 мм. Образец сорбента помещали в мелкоячеистое сито и опускали в опытную ячейку. Через 24 ч сорбент удаляли из ячейки и сушили в течение 30 с (сорбенты, тестированные в тяжелой нефти, сушили в течение 2 мин). Затем сорбент перемещали в чаши для взвешивания и снимали показания взвешивания. Все тесты выполняли в трех повторах. Результаты и обсуждение Результаты тестирования являются следующими. Испытание на разрушение в динамических условиях. После встряхивания в течение 15 мин и отстаивания в течение 2 мин наблюдали, что объем материала сорбента плавает на поверхности водяного столба. Объем воды оставался чистым, с небольшими признаками замутнения или изменения цвета. После встряхивания в течение 15 мин вслед за добавлением 3 мл нефти в водяном столбе наблюдались небольшие признаки замутнения, однако, на поверхности воды оставались следовые количества нефтяного блеска. Благодаря этим факторам посчитали, что сорбент прошел данный тест, а потому был рекомендован для применения на водяных путях и для наземных применений. Испытание (предварительное) на разрушение в динамических условиях. Комментарии: Сорбент плавает на поверхности. Потеря значительного количества сорбента при прохождении через фильтр. Испытание на разрушение в динамических условиях.-8 006063 Комментарии: Сорбент свободно плавает на поверхности/вода остается чистой. На поверхности остается очень незначительный нефтяной блеск: после перемешивания контейнеров в течение 2 мин блеск становился слабее. Список возможных комментариев: Сорбент свободно плавает на поверхности, погружен на 25%/50%/75%; сорбент все еще плавает на поверхности, тонет, растворяется. Вода остается чистой, становится слегка окрашенной, становится мутной, становится темной. Нефть: на поверхности остается блеск, на поверхности блеска нет. Нефтепоглощение - короткий тест. После завершения представленного выше теста новые образцы сорбента подвергались воздействию ряда тестируемых нефтепродуктов. После 15 мин воздействия и 0,5 и 2 мин сушки было обнаружено, что сорбент обладает следующими степенями сорбции нефтепродукта."Short L-test (15 minutes)" представляет собой установленный тест, результаты которого являются стандартными. Заключения Для оценки эффективности материал сорбента был протестирован с применением протокола ASTMF726-99. Материал прошел тест на плавучесть, при этом в динамических условиях (в условиях волн) утонуло менее 10% продукта. Оказалось, что сорбент достигал насыщения во всех тестах, за исключением короткого теста в тяжелой нефти. Это подтверждено результатами продолжительного теста, в котором показаны более высокие значения (по сравнению с коротким тестом степень захвата была выше более чем на 50%). В результатах тестирования наблюдалось непостоянство, что требовало проведения повторного тестирования. Считается, что данное непостоянство определяется, главным образом, потерями сорбента сквозь тестовое сито, происходящими из-за сравнительно мелкого размера частиц сорбента. Способности сорбировать нефтепродукты, выраженные в виде массовых соотношений сорбированной жидкости на единицу массы сорбента, изменяются между 5,2 и 10,7 для стандартных тестов продолжительностью 15 мин. Очевидно, что композиция по настоящему изобретению может быть уникальным образом использована повторно, тем самым снижаются стоимость занятых в переработке материалов, стоимость переработки и утилизации отходов и стоимость транспортировки и хранения. Более того, поглощающая композиция характеризуется пониженным риском по отношению к персоналу, так как она является биологически разлагаемой и нетоксичной. Преимущества способа по настоящему изобретения включают без ограничения применение только нетоксичных и биологически разлагаемых материалов, способность возвращать в соответствии со способом незагрязненный нефтепродукт, химический продукт или другой углеводород в изначальный источник разлива или на переработку и возможность повторного применения композиции по настоящему изобретению после ее разделения с нефтепродуктом, химическим продуктом или другим углеводородом в месте разлива. Следует принимать во внимание, что настоящее изобретение выходит за пределы объема ограниченного описания, приведенного выше в этом документе, и что ничто из приведенного выше в этом документе не должно рассматриваться как ненужное ограничение объема формулы настоящего изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Поглощающая полимерная композиция, которая является олеофильной и способна поглощать химические продукты и углеводороды из земли и воды, содержащая сополимер полиэтилена/винилацетата, катализатор, сшивающий агент, смазывающее вещество, порообразователь и наполнитель. 2. Поглощающая полимерная композиция по п.1, где указанный сополимер полиэтилена/винилацетата представляет собой сополимер полиэтилена/этилвинилацетата. 3. Поглощающая полимерная композиция по п.1, где указанный сополимер полиэтилена/винилацетата содержится в композиции в количестве 75-95 мас./мас.%. 4. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-3, где указанный сополимер полиэтилена/винилацетата на 2-30 мас./мас.% состоит из винилацетата. 5. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-4, где указанный катализатор выбирают из группы, состоящей из одного или нескольких веществ, выбранных из оксида цинка, стеарата цинка, соединений свинца, хрома, меди, кобальта, никеля, кремния или их ионных форм, и катализатор содержится в количестве 0,2-2,0 мас./мас.%.- 11006063 6. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-5, где указанный сшивающий агент выбирают из группы, состоящей из одного или нескольких веществ, выбранных из диацилперекиси, диалкилперекиси, перекиси кетона, пероксидикарбонатов, сложных пероксиэфиров, трет-алкилгидропероксидов, трет-амилпероксидов, хлорангидридов или перекисей водорода, и сшивающий агент содержится в количестве 0,2-1,8 мас./мас.%. 7. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-6, где наполнитель выбирают из группы,состоящей из карбоната кальция или талька, и наполнитель содержится в количестве до 25 мас./мас.%. 8. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-7, где смазывающее вещество представляет собой жирную кислоту, предпочтительно стеариновую кислоту. 9. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-8, дополнительно содержащая один или несколько агентов, выбранных из дезодорирующих агентов, противомикробных веществ, противогрибковых веществ, смачивающих агентов, красящих веществ или красителей. 10. Поглощающая полимерная композиция по любому из пп.1-9, содержащая полиэтилен/этилвинилацетат, порообразователь, дикумиловую перекись, стеариновую кислоту, оксид цинка и карбонат кальция. 11. Способ получения поглощающей полимерной композиции по любому из пп.1-10 для извлечения и переработки нефти и нефтепродуктов, химических продуктов или углеводородов из наземной или водной среды, включающий получение смеси компонентов композиции, обработку указанной смеси давлением приблизительно 12000 т/м 2 и придание полученному в результате материалу формы или вида, подходящего для подвергаемой обработке окружающей среды. 12. Способ по п.11, где обработку указанной смеси проводят температурой диапазона 70-400 С. 13. Способ обработки окружающей среды с целью удаления нефтяного, химического или углеводородного загрязнителя, включающий внесение поглощающей полимерной композиции по любому из пп.1-10 в указанную окружающую среду. 14. Фильтр для обработки почвы или воды, загрязненной нефтью, химическими продуктами или углеводородами, за пределами района загрязнения, причем указанный фильтр содержит поглощающую полимерную композицию по любому из пп.1-10.

МПК / Метки

МПК: C02F 1/40, B01J 20/26

Метки: очистки, среды, улавливания, окружающей, композиция, нефти

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/13-6063-kompoziciya-dlya-ulavlivaniya-nefti-i-ochistki-okruzhayushhejj-sredy.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Композиция для улавливания нефти и очистки окружающей среды</a>

Похожие патенты