RU2275464C2 - Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти - Google Patents
Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275464C2 RU2275464C2 RU2004121807/03A RU2004121807A RU2275464C2 RU 2275464 C2 RU2275464 C2 RU 2275464C2 RU 2004121807/03 A RU2004121807/03 A RU 2004121807/03A RU 2004121807 A RU2004121807 A RU 2004121807A RU 2275464 C2 RU2275464 C2 RU 2275464C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- snow
- absorbing material
- ice
- water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 14
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 8
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003305 oil spill Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 23
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
- Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и предназначено для локализации разливов нефти и очистки поверхности водоема от нефтяного пятна. Способ заключается в изготовлении нефтепоглощающего материала, диспергировании его по загрязненной поверхности, сборе материала после операции сорбции, а затем отделении от него нефти. Перед диспергированием нефтепоглощающего материала по загрязненной поверхности в воде под ней растворяют эндотермический реагент. В качестве нефтепоглощающего материала используют снег или лед. Снег или лед изготавливают с помощью снегогенератора или льдогенератора, которые установлены на судне-сборщике нефти или судне-перевозчике нефти. Отделяют снег от нефти путем таяния снега. В качестве эндотермического реагента используют, например, аммиачную селитру. Изобретение позволяет оперативно локализовать разлив нефти, повысить эффективность сбора, существенно снизить затраты и время на ликвидацию аварии, а также сохранить экологию окружающей среды. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и касается локализации разливов нефти и очистки поверхности водоема от нефтяного пятна.
В настоящее время известно много способов локализации разливов нефти и очистки от нефти поверхности водоемов. Основные из них следующие.
1. Собирают в отстойник воду вместе с разлившейся нефтью. Затем нефть отделяют от воды различными методами. Воду выливают в водоем, а нефть собирают в специальном приемнике. Одним из методов разделения является замораживание смеси воды и нефти в холодильных баках при температуре ниже температуры замерзания воды, но выше температуры нефти. После замерзания воды нефть сливают с поверхности льда в приемник, а растаявший лед выливают в водоем (патент РФ на изобретение N 2143517 от 27.12.1999, МПК: Е 02 В 15/04).
2. Собирают нефть посредством нефтевпитывающего материала, который закрепляют на вращающемся барабане (патент РФ №2144109 от 10.01.2000, МПК: Е 02 В 15/10), на матах (патент РФ №2091539) и др. устройствах. Собранную материалом нефть затем отжимают роликом и собирают в специальном приемнике.
Известен также способ сбора нефти на охлажденную поверхность (патент РФ №2067642 от 20.07.1992, МПК: Е 02 В 15/04). Налипшую на охлажденную поверхность нефть затем очищают механическими средствами.
3. На загрязненную поверхность распыляют нефтепоглощающий материал (сорбент). После сорбции материал собирают, нефть отделяют. В качестве сорбентов предлагаются различные вещества:
- пенографит (патент РФ №2140488),
- торф (патент РФ №2219134),
- резиновая крошка (патент РФ №2137946),
- гранулированный доменный шлак (патент РФ №2199383),
- окись хрома (патент РФ №2038333),
- различные бактерии и микроорганизмы (патент РФ №2104248) и др.
Наиболее эффективным из вышеперечисленных способов освобождения водной поверхности от разливов нефти является способ с применением сорбентов. Один грамм сорбирующего материала способен присоединить к себе не менее 50 г улеводородных соединений, что обеспечивает возможность обработки больших загрязненных поверхностей при незначительном расходе сорбирующего материала.
Предлагаемое решение также относится к способам очистки поверхности от разлившихся нефтепродуктов с помощью сорбентов.
Наиболее близким решением к предлагаемому можно считать способ очистки по патенту РФ №2123086 от 17.10.1997, МПК: Е 02 В 15/04.
Указанный способ сбора разлившейся нефти и нефтепродуктов включает изготовление сорбирующего материала из природного графита, обработанного хромовой кислотой, при соотношении массы графита и массы кислоты 1:0,2-1:0,5 путем резистивного нагрева, диспергирование сорбирующего материала по поверхности, загрязненной разлившейся нефтью или нефтепродуктами, и сбор сорбирующего материала после сорбции нефти или нефтепродуктов. При сборе разлившейся нефти с поверхности воды можно производить изготовление сорбирующего материала на судне-сборщике нефти. После сбора сорбирующего материала собранную нефть можно выделить и использовать по прямому назначению. Способ обеспечивает возможность обработки больших загрязненных поверхностей при незначительном расходе сорбирующего материала.
Однако большинство известных сорбентов, в том числе применяемый в указанном способе, очень дороги. Кроме того, многие из них загрязняют водоемы и ухудшают экологию водной среды.
Так, для сорбции 1 кг (примерно 1 л) нефти требуется 0016 м3 типового сорбента. При стоимости 1 м3 примерно 400$ это обойдется в 0,64$. Таким образом, цена материала для сорбции 1 тонны (1000 л) нефти=640$!
Цена той же тонны нефти при 25÷30$/баррель (159 литров)=157-190$!
Задача предлагаемого технического решения - повышение эффективности и экологичности, а также снижение затрат при очистке поверхности водоемов от нефтяных разливов.
Для решения поставленной задачи в способе очистки поверхности водоема от разливов нефти, включающем изготовление нефтепоглощающего материала, диспергирование его по загрязненной поверхности, сбор материала после операции сорбции, а затем отделение от него нефти, перед операцией диспергирования нефтепоглощающего материала по загрязненной поверхности или в непосредственной близости от нее в воде под ней растворяют эндотермический реагент, а в качестве нефтепоглощающего материала используют снег или лед, который размещают поверх или под загрязненной поверхностью.
В качестве эндотермического реагента можно использовать, например, аммиачную селитру.
Отделение такого нефтепоглощающего материала от нефти осуществляют путем простого таяния снега.
Использование эндотермического реагента перед диспергированием нефтепоглощающего материала способствует понижению температуры воды в водоеме, что увеличивает вязкость нефти и снижает скорость растекания (локализацию пятна) вплоть до полной остановки (образования ледяного тромба в месте утечки). Кроме того, снижение температуры усиливает эффект прилипания нефти к нефтепоглощающему материалу (снегу). Все это способствует повышению эффективности очистки поверхности водоемов от нефтяных разливов.
Снег абсолютно экологичен, не оставляет на поверхности водоемов никаких осадков, отходов, примесей.
Добиться снижения температуры в месте вытекания нефти можно, используя эндотермическую реакцию, например реакцию растворения в воде специально подготовленной аммиачной селитры (крупнотоннажное минеральное удобрение).
На чертеже представлен график зависимости вязкости нефти от температуры.
При снижении температуры с 15°С до -12°С вязкость нефти возрастает втрое.
Известны смеси, которые при растворении в воде дают снижение температуры на 40°С и более; вопрос их использования - чисто экономический.
Снег является хорошим сорбентом, в частности нефтепоглощающим материалом. Свойства снега как сорбента различных химических элементов были отмечены давно. Так, путем изучения химического состава снежного покрова определяют величину поступления техногенных веществ в экосистему, так как снежный покров способен концентрировать химические элементы, мигрирующие воздушным путем. Известно использование искусственного снега (патент Украины №39288) при тушении кокса, улавливании пыли и газов при его выгрузке. Известно использование сорбирующих свойств снега при отделении металла от руды (патент РФ №2048549).
Снег отвечает всем требованиям, предъявляемым к нефтяным сорбентам:
- эффективно поглощает нефть или нефтепродукты, хорошо смачивается углеводородами нефти, является гидрофобным;
- обладает высокой плавучестью;
- технологичен с точки зрения нанесения, последующего сбора и утилизации отработанного материала;
- абсолютно пожаробезопасен, не оказывает аллергенного воздействия при применении;
- абсолютно безвреден для окружающей среды (поскольку обрабатываются водные объекты, обладающие рыбными запасами). Особую опасность в этом смысле представляют полимерные сорбенты, а также биосорбенты.
Снег можно получить не только при отрицательных атмосферных температурах, но и при положительных. Для этого используются снегогенераторы (установки для производства насыпного снега) или льдогенераторы. Снегогенераторы и льдогенераторы выпускаются многими фирмами по всему миру. Имеют надежную конструкцию, компактны и обеспечивают высокую производильность (до 100 т снега или льда в сутки).
Устройства для производства снега могут быть размещены непосредственно на судне-сборщике нефти и даже на судне, перевозящем нефть.
Использование снега в качестве сорбента существенно снижает затраты всего процесса очистки (операции приготовления сорбента и операции отделения его от нефти), а также объединяет процессы локализации и очистки.
Способ реализуется следующим образом.
При выявлении нефтяного пятна на поверхности водоема, согласно предлагаемому способу, в воде под загрязненной поверхностью растворяют эндотермический реагент, после чего диспергируют нефтепоглощающий материал - снег или лед по загрязненной поверхности, изготовленный с помощью снего- или льдогенератора. Подобные устройства позволяют его производить в любых широтах и при любой температуре. Это, в первую очередь, приводит к понижению температуры воды и разлившейся по ней нефти. Охлаждение нефти приводит к снижению ее текучести. При низких температурах можно добиться полной потери текучести нефти - гипотермического тромба. Во вторую очередь происходит сорбирование нефти снегом (мелкодисперсным льдом).
Использование льдогенераторов позволяет также доставлять снег (мелкодисперсный лед) под разлившееся пятно с ее последующим всплыванием, а также непосредственно к месту утечки.
Совместное использование снего- и льдогенераторов позволяет локализовать пятно одновременно сверху и снизу.
Сбор загрязненного снега осуществляется так же, как и любого сорбента.
Способ доставки такого сорбента - любой, от насосного до глубинных бомб. Снеговые пушки оперативно покрывают огромные площади, а льдогенераторы могут пневмоспособом доставлять снег (мелкодисперсный лед) под воду вплоть до места утечки.
Таким образом, использование в качестве сорбента снега дает дополнительные преимущества, т.к. снижает скорость растекания нефти вплоть до полной остановки путем создания ледяного тромба в месте утечки.
Разлившаяся нефть прилипает к снегу и удерживается им, что также снижает текучесть и упрощает процесс сбора нефти.
Создание «шубы» из снега позволит длительно сохранять пониженную температуру нефтяного пятна, не давая ему таять до момента сбора вследствие низкой теплопроводности снега.
Собранный материал легко разделить на составляющие - воду и нефть.
Воду затем сливают в водоем, а нефть собирают в приемник.
Такой сорбент легко утилизируется (тает), экологичен и не оставляет никаких отходов.
Снего- и льдогенераторы могут быть установлены как на судне-сборщике нефти, так и непосредственно на судне-перевозчике нефти. В последнем случае аварийные работы можно начать до подхода судна-сборщика нефти.
Таким образом, использование снега в качестве сорбента для сбора нефти позволяет оперативно локализовать разлив нефти, повысить эффективность сбора, существенно снизить затраты и время ликвидации аварии, а также позволит сохранить экологию окружающей среды.
Claims (5)
1. Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти, включающий изготовление нефтепоглощающего материала, диспергирование нефтепоглощающего материала по загрязненной поверхности, сбор материала после операции сорбции, а затем отделение от него нефти, отличающийся тем, что перед диспергированием нефтепоглощающего материала по загрязненной поверхности в воде под ней растворяют эндотермический реагент, а в качестве нефтепоглощающего материала используют снег или лед.
2. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что снег или лед изготавливают с помощью снегогенератора или льдогенератора, смонтированного непосредственно на судне-сборщике или судне-перевозчике нефти.
3. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что отделение снега от нефти осуществляют путем таяния снега.
4. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что снег размещают поверх или под загрязненной поверхностью.
5. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что в качестве эндотермического реагента используют аммиачную селитру.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121807/03A RU2275464C2 (ru) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004121807/03A RU2275464C2 (ru) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004121807A RU2004121807A (ru) | 2006-01-10 |
| RU2275464C2 true RU2275464C2 (ru) | 2006-04-27 |
Family
ID=35872421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004121807/03A RU2275464C2 (ru) | 2004-07-08 | 2004-07-08 | Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2275464C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470112C1 (ru) * | 2011-10-03 | 2012-12-20 | Александр Федорович Попов | Способ локализации нефтяного разлива в холодном климате |
-
2004
- 2004-07-08 RU RU2004121807/03A patent/RU2275464C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2470112C1 (ru) * | 2011-10-03 | 2012-12-20 | Александр Федорович Попов | Способ локализации нефтяного разлива в холодном климате |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004121807A (ru) | 2006-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1777665B (zh) | 净化液体介质的方法 | |
| US5662801A (en) | Method of removing organic compounds from air and water columns | |
| CN101486515B (zh) | 含油废水处理方法及其成套装置 | |
| Akpomie et al. | Abstraction and regeneration potential of temperature-enhanced rice husk montmorillonite combo for oil spill | |
| US4886393A (en) | Pretreatment of solid wastes, and wastes to be compacted, for introduction into underground salt cavities of salt caverns via a downpipe under the force of gravity | |
| Egazar’Yants et al. | Oil sludge treatment processes | |
| Naidu et al. | Comparison of membrane distillation and freeze crystallizer as alternatives for reverse osmosis concentrate treatment | |
| EP0394756A1 (en) | Method for collection, transport and deposition of slag and flyash from coalfired power stations | |
| CN106966558B (zh) | 一种皂化水和油泥的处理方法 | |
| Aisien et al. | Application of activated recycled rubber from used tyres in oil spill clean up | |
| RU2275464C2 (ru) | Способ очистки поверхности водоема от разливов нефти | |
| WO2007099381A2 (en) | Hydrophobic oil adsorbent material, and process for production and use | |
| RU2182118C1 (ru) | Способ очистки воды от нефтепродуктов | |
| CN107573965A (zh) | 废矿物油处理工艺 | |
| US5980644A (en) | Method of cleaning of spills of oil and oil products from surfaces, an adsorbent for cleaning of surfaces, and a method for making the adsorbent | |
| Xiong et al. | Investigation on desorption of petroleum hydrocarbon contaminants by active and passive particle self-rotation | |
| US3846335A (en) | Composition for recovering oil from water | |
| Naser | Expended polystyrene (EPS) waste as sorbent for crude oil spill cleanup: from laboratory experiments to field application | |
| RU2757811C2 (ru) | Композиционный магнитосорбент для удаления нефти, нефтепродуктов и масел с поверхности воды | |
| CN109608017A (zh) | 一种含油污泥资源化处理方法 | |
| RU2533157C2 (ru) | Устройство для сбора нефти с поверхности воды | |
| RU2740603C1 (ru) | Способ очистки водной поверхности от плёнки нефти или нефтепродуктов | |
| UA122415C2 (uk) | Спосіб отримання адсорбенту вуглецевого, сорбційний засіб та спосіб регенерації використаного адсорбенту вуглецевого | |
| SU1076406A1 (ru) | Сорбент дл очистки поверхностей от нефтепродуктов | |
| Dan | Sulfides removal from slag infiltrate with layered double hydroxides |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070709 |