RU2326729C2 - Method of preparation of oil and oil product sorbent - Google Patents
Method of preparation of oil and oil product sorbent Download PDFInfo
- Publication number
- RU2326729C2 RU2326729C2 RU2006128304/15A RU2006128304A RU2326729C2 RU 2326729 C2 RU2326729 C2 RU 2326729C2 RU 2006128304/15 A RU2006128304/15 A RU 2006128304/15A RU 2006128304 A RU2006128304 A RU 2006128304A RU 2326729 C2 RU2326729 C2 RU 2326729C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- sorbent
- polymer
- acetone
- waste
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, позволяет утилизировать полимерные отходы, отходы нефтехимического производства, служит для ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и очистки промышленных стоков.The invention relates to the field of environmental protection, allows the disposal of polymer waste, waste from petrochemical production, serves to eliminate emergency oil and oil product spills and treat industrial wastewater.
При ликвидации нефтяных разливов с поверхности водных акваторий эффективно использование синтетических (полимерных) сорбентов. Эти сорбенты обладают высокой сорбционной емкостью, а возможность их производства из вторичного сырья позволяет решить проблему утилизации полимерных отходов. К таким сорбентам относятся нетканые полотна, сформированные из полипропиленовых, полиэтиленовых, полиэтилентерефталатных, полистирольных и т.п.волокон; полиуретан в губчатом или гранулированном виде; резиновая крошка, получаемая в результате переработки изношенных автомобильных покрышек; полые полимерные микросферы; композиции, состоящие из резиновой крошки, порошкообразного полиэтилена и измельченной целлюлозы и т.д.When eliminating oil spills from the surface of water areas, the use of synthetic (polymer) sorbents is effective. These sorbents have a high sorption capacity, and the possibility of their production from secondary raw materials allows us to solve the problem of recycling polymer waste. Such sorbents include non-woven fabrics formed from polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polystyrene and the like fibers; sponge or granular polyurethane; crumb rubber obtained from the processing of worn-out car tires; hollow polymer microspheres; compositions consisting of crumb rubber, powdered polyethylene and pulp, etc.
Основным недостатком этих сорбентов является высокая стоимость, обусловленная многостадийностью технологического процесса их производства, и использование в некоторых случаях первичного полимерного сырья.The main disadvantage of these sorbents is the high cost, due to the multi-stage process of their production, and the use in some cases of primary polymer raw materials.
Известен способ получения сорбентов для очистки воды от органических примесей (Патент РФ №2206393, выдан 27.08.2001), по которому исходный пористый неорганический материал обрабатывают 5-10%-ным раствором полипеноуретана в одном из полярных органических растворителей. Обработку осуществляют в нормальных условиях (при комнатной температуре), перемешивая смесь в течение времени, достаточного для покрытия гидрофобной пленкой не только внешней, но и внутренней поверхности пор обрабатываемого материала, в общем случае не более часа, до достижения содержания полимера в сорбенте в количестве 2-5% по углероду. Перечисленные условия обработки обеспечивают получение гидрофобных сорбентов с удельной поверхностью 80-90 м2/г.There is a method of producing sorbents for purifying water from organic impurities (RF Patent No. 2206393, issued August 27, 2001), in which the initial porous inorganic material is treated with a 5-10% solution of polypenurethane in one of the polar organic solvents. The treatment is carried out under normal conditions (at room temperature), stirring the mixture for a time sufficient to cover with a hydrophobic film not only the external but also the internal pore surface of the processed material, in the general case, not more than an hour, until the polymer content in the sorbent is reached in an amount of 2 -5% carbon. The processing conditions listed above provide hydrophobic sorbents with a specific surface area of 80-90 m 2 / g.
Однако порошок, получаемый по данному способу, судя по технологии получения и по удельной поверхности, имеет относительно большие размеры (более 500 мкм), что снижает его сорбционную емкость. Кроме того, данный способ не предусматривает использования в качестве неорганического материала нефтехимического отхода.However, the powder obtained by this method, judging by the production technology and the specific surface, has a relatively large size (more than 500 microns), which reduces its sorption capacity. In addition, this method does not provide for the use of petrochemical waste as inorganic material.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ получения тонкодисперсного аморфно-кристаллического полимерного порошка с сорбционной емкостью 3,5-4,0 г/г (Патент РФ №2252071, выдан 28.07.2003), который включает в себя измельчение отходов полиэтилена и вторичного полимерного сырья (отработавшие срок службы сельскохозяйственная и упаковочная пленки, бывшие в употреблении тары и упаковки, литники и т.п.), предварительно растворенных в органических растворителях при 90°С и интенсивном перемешивании в течение 30 мин до образования парафиноподобной массы. Скорость вращения мешалки 2500-3000 об/мин. Массу смешивают с водой и нагревают до температуры, не превышающей на 10°С температуру плавления полимера в большом количестве растворителя. Затем вакуумируют с одновременной конденсацией паров растворителя и воды и их разделением. Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для решения двух важнейших экологических проблем: переработки полимерных отходов, ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и очистки промышленных стоков предприятий нефтеперерабатывающей промышленности.Closest to the proposed invention is a method for producing a finely dispersed amorphous crystalline polymer powder with a sorption capacity of 3.5-4.0 g / g (RF Patent No. 2252071, issued July 28, 2003), which includes grinding waste polyethylene and secondary polymer raw materials ( Aged agricultural and packaging films, used containers and packaging, sprues, etc.), previously dissolved in organic solvents at 90 ° C and vigorous stirring for 30 minutes until paraffin-like masses. The speed of rotation of the mixer 2500-3000 rpm The mass is mixed with water and heated to a temperature not exceeding 10 ° C. The melting temperature of the polymer in a large amount of solvent. Then vacuum with simultaneous condensation of the vapor of the solvent and water and their separation. The invention relates to the field of environmental protection and is intended to solve two major environmental problems: the processing of polymer waste, the elimination of accidental spills of oil and oil products and the treatment of industrial effluents of oil refining enterprises.
Однако известный способ также имеет ряд недостатков. Для получения гомогенных растворов из отходов полимера (полиэтилена) растворение полимера происходит при высокой температуре (90°С) в течение 30 мин при интенсивном перемешивании, а это ведет к удорожанию и усложнению технологии производства сорбента (нужны большой подвод энергии, специальное оборудование для поддержания высокой температуры и перемешивания в течение продолжительного времени). Для растворения отходов полиэтилена необходим дорогой токсичный растворитель - толуол, п-ксилол, гептан, что также ведет к удорожанию технологии.However, the known method also has several disadvantages. To obtain homogeneous solutions from polymer wastes (polyethylene), the polymer is dissolved at a high temperature (90 ° C) for 30 minutes with vigorous stirring, and this leads to a rise in price and complexity of the sorbent production technology (a large supply of energy, special equipment to maintain high temperature and stirring for a long time). To dissolve polyethylene waste, an expensive toxic solvent is needed - toluene, p-xylene, heptane, which also leads to a rise in the cost of technology.
Кроме того, сорбент, получаемый по данному способу, обладает недостаточно эффективной сорбционной емкостью и не предусматривает возможности использования отходов нефтехимического производства для получения мелкодисперсного сорбента для очистки стоков.In addition, the sorbent obtained by this method has an insufficiently effective sorption capacity and does not provide for the possibility of using petrochemical production wastes to obtain a finely dispersed sorbent for wastewater treatment.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности использования производимого по предлагаемому способу сорбента при расширении его технологических возможностей.The technical result of the invention is to increase the efficiency of use of the sorbent produced by the proposed method while expanding its technological capabilities.
Данный технический результат достигается решением технической задачи, направленной на повышение сорбционной емкости при сохранении его гидрофобности.This technical result is achieved by solving a technical problem aimed at increasing the sorption capacity while maintaining its hydrophobicity.
Данная техническая задача решается за счет того, что в способе получения мелкодисперсного сорбента нефти и нефтепродуктов, включающем растворение высокомолекулярных отходов в органических растворителях при интенсивном перемешивании в интервале концентрации 20-35 мас.% по полимеру, отгонку растворителя путем выдерживания смеси под вакуумом, измельчение полученной смеси при комнатной температуре, при этом в качестве высокомолекулярных отходов используют отходы пенополистирола, а в качестве органического растворителя - ацетон, при этом отходы пенополистирола растворяют в ацетоне при комнатной температуре в течение 2-3 мин, в полученный раствор добавляют вспученный перлит или фильтр-перлит при перемешивании, полученную смесь нагревают до 80-100°С, затем образовавшуюся однородную массу после охлаждения разделяют на небольшие фракции и измельчают.This technical problem is solved due to the fact that in the method for producing a finely dispersed sorbent of oil and oil products, including dissolving high molecular weight waste in organic solvents with vigorous stirring in the concentration range of 20-35 wt.% Polymer, distilling off the solvent by keeping the mixture under vacuum, grinding obtained mixtures at room temperature, while polystyrene waste is used as high molecular weight waste, and acetone is used as an organic solvent, while polystyrene foam passes are dissolved in acetone at room temperature for 2-3 minutes, expanded perlite or filter perlite is added to the resulting solution with stirring, the resulting mixture is heated to 80-100 ° C, then the resulting homogeneous mass is divided into small fractions after cooling and ground .
Сущность изобретения заключается в том, что отходы пенополистирола растворяют в ацетоне при комнатной температуре в течение 2-3 мин, в полученный раствор добавляют мелкодисперсный порошок на основе вспученного перлита или фильтр-перлита при перемешивании, полученную смесь нагревают до 80-100°С. Добавление мелкодисперсного порошка способствует разрушению однородной полимерной массы в ацетоне и ее лучшему диспергированию на мелкие частицы. За счет этого мелкодисперсного порошка, который сам по себе обладает высокой сорбционной емкостью, повышается сорбционная емкость получаемого сорбента. В свою очередь полимер является хорошим гидрофобизатором вспученного перлита или фильтр-перлита и улучшает его адгезионные свойства по отношению к нефти и нефтепродуктам. Нагревание смеси полимера с вспученным перлитом или фильтр-перлитом до 80-100°С определяется исходя из температуры стеклования полимера и температуры кипения ацетона. При температуре менее 80°С полимер отверждается, свыше 100°С нагрев проводить экономически нецелесообразно. При указанной температуре нагрева отгоняется ацетон. Отгонку ацетона осуществляют путем выдерживания смеси под вакуумом. Растворение отходов пенополистирола в ацетоне при комнатной температуре в течение 2-3 мин обеспечивает полное его растворение.The essence of the invention lies in the fact that the polystyrene waste is dissolved in acetone at room temperature for 2-3 minutes, finely dispersed powder based on expanded perlite or filter perlite is added to the resulting solution with stirring, the resulting mixture is heated to 80-100 ° C. The addition of fine powder contributes to the destruction of a homogeneous polymer mass in acetone and its better dispersion into fine particles. Due to this fine powder, which in itself has a high sorption capacity, the sorption capacity of the resulting sorbent is increased. In turn, the polymer is a good water repellent of expanded perlite or filter perlite and improves its adhesive properties with respect to oil and oil products. Heating a polymer mixture with expanded perlite or filter perlite to 80-100 ° C is determined based on the glass transition temperature of the polymer and the boiling point of acetone. At temperatures less than 80 ° C, the polymer cures; over 100 ° C, heating is not economically feasible. At the indicated heating temperature, acetone is distilled off. Acetone is distilled off by keeping the mixture under vacuum. The dissolution of polystyrene waste in acetone at room temperature for 2-3 minutes ensures its complete dissolution.
Способ осуществляют следующим образом. Отходы пенополистирола (бывшая в употреблении пенопластовая упаковка, теплоизоляционный материал) растворяют в ацетоне при комнатной температуре и интенсивном перемешивании в течение 2-3 минут до получения однородных растворов. Рабочий раствор готовится в интервале концентрации 20-35 мас.% по полимеру для легкого и быстрого растворения пенополистирола.The method is as follows. Polystyrene waste (used foam packaging, heat-insulating material) is dissolved in acetone at room temperature and vigorously for 2–3 minutes until homogeneous solutions are obtained. The working solution is prepared in the concentration range of 20-35 wt.% Polymer for easy and quick dissolution of polystyrene foam.
Затем в полученный раствор полимера при перемешивании добавляется отработанный фильтр-перлит или отход на основе вспученного перлита - отход нефтехимического производства в количестве примерно 1,5-2 кг на 1 л раствора полимера.Then, the spent filter-perlite or waste based on expanded perlite — petrochemical production waste in the amount of about 1.5–2 kg per 1 liter of polymer solution — is added to the resulting polymer solution with stirring.
Полученную смесь, представляющую собой вязкую суспензию, перемешивают и нагревают до 80-100°С. При указанной температуре отгоняется ацетон. Отгонку ацетона проводят путем выдерживания смеси под вакуумом. Выделенный ацетон может быть повторно использован в технологическом процессе.The resulting mixture, which is a viscous suspension, is stirred and heated to 80-100 ° C. At the indicated temperature, acetone is distilled off. Acetone is distilled off by keeping the mixture under vacuum. The recovered acetone can be reused in the process.
После охлаждения образуется хрупкая твердая смесь, которая легко разделяется на небольшие фракции. Хрупкость смеси обеспечивается за счет подбора соотношения масс пенополистирола и отхода на основе вспученного перлита или фильтр-перлита. Полученные фракции подвергаются измельчению на дисковом истирателе для получения мелкодисперсного порошка.After cooling, a brittle solid mixture is formed, which is easily divided into small fractions. The fragility of the mixture is ensured by selecting the ratio of the mass of polystyrene foam and waste based on expanded perlite or filter perlite. The obtained fractions are subjected to grinding on a disk abrasor to obtain a fine powder.
Полученный таким образом порошок может использоваться в качестве сорбента нефти и нефтепродуктов. Параметры процесса получения и свойства сорбента представлены в таблице.Thus obtained powder can be used as a sorbent of oil and oil products. The parameters of the production process and the properties of the sorbent are presented in the table.
Полученный сорбент рассыпается на пятно нефти или нефтепродуктов (например, минерального масла, дизельного топлива, бензина и т.п.) на водной поверхности и за счет действия адгезионных сил связывает их в количестве, в 5-6 раза превышающем собственный вес, что соответствует сорбционной емкости 5-6 г/г нефтепродукта. В результате на обрабатываемой поверхности воды образуется твердый, легко рассыпчатый агломерат, имеющий более низкую, чем вода, плотность и занимающий существенно меньшую площадь по сравнению с пятном сорбируемой жидкости. Этот агломерат легко собирается любым механическим способом, например с помощью изготовленных из металлической сетки ковшей. Собранный агломерат может быть использован в качестве твердого топлива в цементной промышленности либо подвергнут регенерации. Процесс регенерации предполагает выделение сорбента и собираемого нефтепродукта в виде, пригодном для дальнейшего использования и переработки.The resulting sorbent is scattered on a stain of oil or oil products (for example, mineral oil, diesel fuel, gasoline, etc.) on the water surface and due to the action of adhesive forces binds them in an amount 5-6 times their own weight, which corresponds to sorption capacity 5-6 g / g of oil product. As a result, a solid, easily crumbly agglomerate is formed on the treated water surface, which has a lower density than water and occupies a substantially smaller area compared to the spot of the sorbed liquid. This agglomerate is easily assembled by any mechanical method, for example, using buckets made of metal mesh. The collected agglomerate can be used as solid fuel in the cement industry or regenerated. The regeneration process involves the allocation of sorbent and collected oil in a form suitable for further use and processing.
Кроме того, выделенный из раствора порошок может быть использован в качестве насадки в фильтрах для очистки промышленных стоков и в порошковых технологиях.In addition, the powder extracted from the solution can be used as a nozzle in filters for industrial wastewater treatment and in powder technologies.
Предлагаемый способ значительно упрощает технологию получения сорбента и удешевляет ее.The proposed method greatly simplifies the technology of obtaining the sorbent and reduces its cost.
Таким образом, из приведенной таблицы видно, что сорбционная емкость сорбента по предлагаемому способу выше, чем по прототипу.Thus, it can be seen from the table that the sorption capacity of the sorbent in the proposed method is higher than in the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006128304/15A RU2326729C2 (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Method of preparation of oil and oil product sorbent |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006128304/15A RU2326729C2 (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Method of preparation of oil and oil product sorbent |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006128304A RU2006128304A (en) | 2008-02-10 |
RU2326729C2 true RU2326729C2 (en) | 2008-06-20 |
Family
ID=39265943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006128304/15A RU2326729C2 (en) | 2006-08-03 | 2006-08-03 | Method of preparation of oil and oil product sorbent |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2326729C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581402C2 (en) * | 2014-05-07 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Method of producing fine sorbent for oil and oil products from low- and high-density polyethylene wastes |
RU223413U1 (en) * | 2023-11-22 | 2024-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | FILTER MATERIAL |
-
2006
- 2006-08-03 RU RU2006128304/15A patent/RU2326729C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2581402C2 (en) * | 2014-05-07 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук (ИХР РАН) | Method of producing fine sorbent for oil and oil products from low- and high-density polyethylene wastes |
RU223413U1 (en) * | 2023-11-22 | 2024-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | FILTER MATERIAL |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006128304A (en) | 2008-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | High-hydrophobic ZIF-8@ PLA composite aerogel and application for oil-water separation | |
US9382133B2 (en) | Adsorbent composite from natural raw materials to remove heavy metals from water | |
Akpomie et al. | Abstraction and regeneration potential of temperature-enhanced rice husk montmorillonite combo for oil spill | |
Benjelloun et al. | The fast-efficient adsorption process of the toxic dye onto shells powders of walnut and peanut: experiments, equilibrium, thermodynamic, and regeneration studies | |
NIDHEESH et al. | Kinetic analysis of crystal violet adsorption on to bottom ash. | |
CN1777665A (en) | Method for purifying a liquid medium | |
US20100059448A1 (en) | Magnetic particles for water purification and water treatment method employing the same | |
Ibrahim et al. | Produced water treatment using naturally abundant pomegranate peel | |
US20240043288A1 (en) | Polystyrene/carbon nanofiber separation composition | |
Mitra et al. | Facile fabrication of porous waste-derived carbon-polyethylene terephthalate composite sorbent for separation of free and emulsified oil from water | |
US20110247982A1 (en) | Modified adsorbent for capturing heavy metals in aqueous solution | |
RU2326729C2 (en) | Method of preparation of oil and oil product sorbent | |
Aoulad El Hadj Ali et al. | From disposal problem to valuable product: The route of sewage sludge as an adsorbent for congo red removal | |
Lapkovskis et al. | Suitability of devulcanized crumb rubber for oil spills remediation | |
Din et al. | Recycled poly (ethylene terephthalate) as dye adsorbent: a mini-review | |
Akpomie et al. | Treatment of motor oil-contaminated water via sorption onto natural organic lignocellulosic waste: thermodynamics, kinetics, isotherm, recycling, and reuse | |
CN108636353A (en) | A kind of domestic sewage sludge/rectorite compound and its preparation method and application | |
RU2252071C2 (en) | Method of production of a fine sorbent of petroleum and oil products from high-molecular industrial waste products | |
US20110315637A1 (en) | Methods to recover and reclaim hydrocarbons or hydrophobic substances in an aqueous environment | |
Kenchannavar et al. | Application of circular economy in wastewater treatment using biochar based adsorbent derived from sewage sludge | |
Lakhal et al. | Composite material polystyrene activated carbon for water purification | |
RU2618754C1 (en) | Method of obtaining sorbing material for water objects cleaning | |
Bajpai et al. | Poly (sulfur/oil) impregnated cotton: A newly developed material for effective oil removal from contaminated water | |
RU2581402C2 (en) | Method of producing fine sorbent for oil and oil products from low- and high-density polyethylene wastes | |
DE2431610A1 (en) | ORGANIC MATERIAL REMOVAL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080804 |