СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА ДЛЯ СБОРА НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ С ВОДНЫХ И ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
METHOD OF MAKING SORBENT FOR COLLECTION OF OIL AND OIL PRODUCTS FROM FLUID AND SOLID SURFACES

Изобретение относится к очистке воды с помощью сорбента, предназначенного для сбора нефти и нефтепродуктов с водных и твердых поверхностей.
Известен сорбент для удаления плавающей нефти (а.с. СССР №1726385), включающий алюмосиликатные полые микросферы, выделенные из золы-уноса тепловых электростанций, работающих на каменном угле, при этом при использовании образующаяся пастообразная масса регенерируется методом центрифугирования с подогревом. Однако микросферы обладают невысокой адсорбционной способностью (445 мг/г), вследствие чего предопределен значительный расход адсорбента.
Известен сорбент для очистки воды от нефти и нефтепродуктов (Патент РФ №2090258), включающий алюмосиликатные полые микросферы, выделенные из золы угольных тепловых электростанций, обработанные нефтью с последующим ее выжиганием при свободном доступе воздуха до прекращения горения. В результате сгорания сорбированной нефти на поверхности микросфер возникает пленка неполного сгорания (сажа, нефтяной кокс), увеличивающая сорбционную способность микросфер в 1,8-4,4 раза по отношению к вышеприведенному сорбенту.
Недостатком способа является огневой метод обработки микросфер, предопределяющий расход дорогостоящей нефти, использование техники и технологии защиты окружающей среды от дымовых газов и обеспечение пожаробезопасности обслуживающего персонала.
Задачей изобретения является разработка эффективного сорбента из отходов угольных тепловых электростанций, обработанных недорогостоящими материалами, обеспечивающих экологическую безопасность окружающей среды и пожаробезопасность обслуживающего персонала.
Задача решается тем, что в качестве сорбента использованы алюмосиликатные полые микросферы, полученные переработкой золошлаковых отходов отечественных угольных теплоэлектростанций, оснащенных прудами - отстойниками, при этом на поверхность алюмосиликатных полых микросфер напыляют тощую алкидную смолу HS 11-70С, модифицированную дегидратированным (безводным) касторовым маслом в соотношении 85% к 15% соответственно, для придания сорбенту улучшенных гидрофобных свойств к воде и адгезии к нефти и нефтепродуктам, а также для отверждения покрытий полых микросфер.
Далее выдерживают сорбент при свободном доступе воздуха в интервале 15-20 градусов по Цельсию до момента получения твердой пленки.
Известно, что большинство прудов-отстойников покрыто толстым (0,1-0,2 метра в глубину) слоем алюмосиликатных полых микросфер, пронизанных корневой системой покрывающей растительности. Оставшиеся немногочисленные «окна» открытой поверхности пруда-отстойника со слоем плавающих алюмосиликатных полых микросфер не решают вопроса использования их в промышленных масштабах.
Проблема решается путем глубокой переработки растительного покрова прудов - отстойников по следующей технологии: разделение травяного полотна растительного покрова (островов) на отдельные блоки; отделение травяного блока с алюмосиликатными полыми микросферами от растительного покрова с помощью лебедок или с помощью гидромониторов;
- ограждение плавающих микросфер боннами и подтягивание их к береговым заборным устройствам с последующей перекачкой шламовыми насосами в полипропиленовые контейнеры с доставкой в цех, где осуществляется последующая переработка:
- сушка микросфер в потоке горячего воздуха, очистка их от балласта (мелкого растительного мусора, листьев) и последующее охлаждение;
- предварительное разделение микросфер по удельному весу в пневмоциклонах с целью удаления тяжелых магнитных включений и очистки от примесей углерода;
- разделение микросфер по фракциям на калиброванных виброситах с выделением микросфер класса 100-500 мкм.
Предлагаемая технология глубокой переработки растительного покрова в совокупности с микросферами позволяет получить товарную продукцию с физико-химическими и технологическими показателями (см. таблицу).
№
Наименование
АСПМ
1
Внешний вид
Порошок серого цвета
2
Насыпная плотность, не более кг/м<sup>3</sup>
430,0-460
3
Массовая доля воды, %, не более
0,5
4
Массовая доля диоксида кремния, %
60-65
5
Массовая доля оксида алюминия, %
20-25
6
Массовая доля оксида железа, %
до 3,5
Процесс приготовления сорбента осуществляют следующим образом.
Согласно технологической карте сухие алюмосиликатные полые микросферы диаметром 100-500 мкм направляют в закрытый аппарат, на щетки двух противоположно вращающихся горизонтально установленных барабана, которые взрыхляют и взвешивают микросферы над барабанами. Одновременно в «облако» микросфер подают в распыленном состоянии модифицированную алкидную смолу, в результате чего происходит ее напыление на поверхность микросфер и перемещение вдоль аппарата в направлении разгрузочного патрубка. При перемещении микросфер в аппарате происходит предварительное отверждение смолы и выгрузка микросфер из аппарата на транспортирующее устройство, на котором в условиях свободного доступа воздуха комнатной температуры происходит окончательное отверждение модифицированной алкидной смолы на поверхности алюмосиликатных полых микросфер до получения твердой пленки. Далее продукт направляется на расфасовку.
3
Отметим, что предлагаемый сорбент представляет собой порошкообразный экологически чистый материал серого цвета, насыпной вес которого не превышает 500 кг/м, при этом сорбционная способность находится в пределах на 1 кг сорбента 1,5-2 кг нефтепродукта.
Для ликвидации разливов нефти или нефтепродуктов с водных поверхностей, нефтяное пятно огораживается заградительными бонами, после чего на него ручным или механическим путем распыляется сорбент. Легкий плавучий сорбент вступает во взаимодействие с нефтью и коагулирует ее, создавая небольшие плавающие «острова», которые могут находится на плаву длительное время, практически не нанося вредного воздействия флоре и фауне.
Сбор сорбента с нефтью с поверхности воды осуществляется любым из известных способов (ковшами, насосами и т.д.). Регенерацию нефти осуществляют либо перегретым паром, либо центрифугированием или химическим путем.
Для ликвидации разливов нефти с твердых поверхностей сорбент ручным либо механизированным путем рассеивается на нефтяное пятно. Через 5-10 минут (в зависимости от температуры окружающей среды и времени года) происходит процесс связывания нефти в непачкающиеся гранулы. Далее осуществляют утилизацию полученного продукта ручным или механизированным способом.
Уникальные свойства сорбента были продемонстрированы в ходе ликвидации аварии на Саяно-Шушенской ГЭС.