一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法，包括以下步驟：凹凸棒石黏土顆粒的制備；生物表面活性劑改性的凹凸棒石黏土顆粒的制備；改性的凹凸棒石分散海水中油污的實驗方法，通過以上步驟實現(xiàn)對海水環(huán)境中不同性狀油污的乳化分散和長期穩(wěn)定。本發(fā)明專利技術(shù)所制備的溢油分散劑的優(yōu)點在于：1、制備方法簡單，可實施性強(qiáng)；2、該溢油分散劑無毒無害，綠色環(huán)保，對海洋環(huán)境無二次污染；3、該溢油分散劑乳化效果好，乳液穩(wěn)定時間長；4、該溢油分散劑耐溫、耐鹽效果好，適宜海洋環(huán)境。相關(guān)發(fā)明專利技術(shù)在處理海洋溢油領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

Preparation of modified attapulgite clay particles as dispersing agent for spilled oil

The invention discloses a preparation method of modified attapulgite clay particles as oil spill dispersant, which comprises the following steps: preparation of attapulgite clay particles; preparation of attapulgite clay particles modified by biosurfactant; experimental method of dispersing oil in seawater by modified attapulgite, and the above steps. The emulsifying dispersion and long-term stability of different characteristics of oil pollution in seawater environment are presented. The oil spill dispersant prepared by the invention has the advantages of 1, simple preparation method and strong implementation; 2, the oil spill dispersant is non-toxic, harmless, green and environmental friendly, and has no pollution to the marine environment for two times; 3, the oil spreader dispersing agent has good emulsification effect, and the emulsion has stable time; 4, the oil spill dispersant has good temperature resistance and salt tolerance effect. Suitable marine environment. The invention has wide application prospects in the field of marine oil spill disposal.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法
本專利技術(shù)涉及一種海洋溢油消油劑，具體是一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法。
技術(shù)介紹
隨著煉油、石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，人們對海洋油氣開發(fā)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，海洋石油泄漏事故頻頻發(fā)生，大量的油污泄漏到海洋中，嚴(yán)重危害著海洋環(huán)境。海上石油污染一旦發(fā)生，需立即采取物理、化學(xué)和生物等方法進(jìn)行處理，其中溢油分散劑的使用是常用的化學(xué)應(yīng)急措施之一，特別是在大風(fēng)浪或入海油量很大、回收效率很低的情況下。監(jiān)測和研究結(jié)果表明，使用分散劑后，海面油膜迅速擴(kuò)散，乳化后的油滴能避免玷污海鳥和溢油上岸，而且由于顯著增大了油水接觸面積，使油污更容易被水中溶解氧氧化或后期微生物降解，加速海洋對石油的自然凈化過程。油污分散劑的優(yōu)點在于使用方便、“見效快”，是惡劣氣候條件下的首選。常用的溢油分散劑主要由人工合成的化學(xué)表面活性劑和有機(jī)溶劑組成，經(jīng)機(jī)械攪拌混合和波浪的作用，利用表面活性劑具有的“親水-親油”性對海洋懸浮溢油進(jìn)行乳化分散，從而形成水包油乳化油滴。但化學(xué)類油污分散劑的使用同時也面臨嚴(yán)峻問題，如分散劑的使用往往受到溢油油品及海洋環(huán)境的影響，并且其對于海洋生物的毒性作用機(jī)制尚不明確，可能造成生態(tài)和環(huán)境的二次污染。因此開發(fā)出一種無毒的、環(huán)境友好的且高效的分散劑將是人們處理海洋溢油亟待解決的關(guān)鍵問題之一。Pickering乳液是一種由微納米尺度的固體顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機(jī)表面活性劑的新型乳液。為使固體顆粒能夠有效乳化分散油污，要求固體顆粒可以被油和水分別潤濕，潤濕性適宜的微納米固體顆粒吸附于油/水界面并形成穩(wěn)定的界面膜，從而達(dá)到乳化分散作用。固體顆粒乳化分散劑與傳統(tǒng)化學(xué)分散劑相比較，具有如下的優(yōu)勢：1、減少乳化劑的用量，降低成本；2、穩(wěn)定乳液時使用的固體粒子對環(huán)境友好，無二次污染；3、相比傳統(tǒng)的乳化劑如有機(jī)類表面活性劑，固體顆粒對人體的毒害作用較小。但是乳狀液屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，為了使乳狀液能夠更加穩(wěn)定存在，有時候還需要加入適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣瑸榱藴p少化學(xué)分散劑對環(huán)境產(chǎn)生的不友好的影響，增強(qiáng)乳化油滴的穩(wěn)定性，天然生物表面活性劑無疑是相對理想的改性固體顆粒表面潤濕性的改性劑，本專利專利技術(shù)的改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑用于乳化分散海水中的油污，并形成了較小的乳化油滴和長期穩(wěn)定存在的乳液，這些研究結(jié)果充分表明它們在處理海洋溢油方面具有巨大的應(yīng)用潛力和價值。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法，包括以下步驟：1）凹凸棒石黏土顆粒的制備：首先用37％的HCl在室溫下將凹凸棒石黏土顆粒活化24小時，然后用蒸餾水洗滌至pH=6，將樣品在105℃下干燥8小時，通過研磨機(jī)將純化的凹凸棒石黏土顆粒研磨至粒度小于200目的粉末樣品；2）生物表面活性劑改性的凹凸棒石黏土顆粒的制備：將生物表面活性劑配制成不同濃度的水溶液，將步驟1）中制備的凹凸棒石黏土顆粒分散在水相中，把生物表面活性劑溶液與分散在水中的凹凸棒石黏土顆粒混合，基于分子間相互作用，制備出環(huán)境友好型生物表面活性劑改性凹凸棒石黏土顆粒基溢油分散劑；3）將步驟2）制備的樣品進(jìn)一步稀釋，將稀釋后樣品加入到不同性狀、不同油水體積比和不同溫度的油污染物與海水的混合體系中，震蕩或攪拌使其混合均勻，達(dá)到最佳的乳化分散效果。作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案：在步驟2）中，所述生物表面活性劑可以為鼠李糖脂或槐糖脂。作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案：在步驟2）中，所述生物表面活性劑的濃度范圍為0.02～0.1g?L-1，凹凸棒石黏土顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～4%。作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案：在步驟2）中，所述生物表面活性劑溶液與凹凸棒石黏土顆粒溶液的混合作用時間為0.5～3h。作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案：在步驟3）中，所述油相可以為正構(gòu)烷烴、原油或多種烷烴的混合物，油水比例范圍為1:10～1:1，適用的溫度范圍為20～40℃，水相可以為純水、人工海水或天然海水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)所制備的改性天然凹凸棒石黏土顆粒作為海洋溢油分散劑的優(yōu)點在于：1、制備方法簡單，可實施性強(qiáng)；2、該溢油分散劑無毒無害，綠色環(huán)保，對海洋環(huán)境無二次污染；3、該溢油分散劑乳化效果好，乳液穩(wěn)定時間長；4、該溢油分散劑耐溫、耐鹽效果好，適宜海洋環(huán)境。相關(guān)專利技術(shù)在處理海洋溢油領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。本專利技術(shù)實施例中，一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法，包括以下步驟：1）凹凸棒石黏土顆粒的制備：首先用37％的HCl（氯化氫，鹽酸）在室溫下將凹凸棒石黏土顆粒活化24小時，然后用蒸餾水洗滌至pH=6，將樣品在105℃下干燥8小時，通過研磨機(jī)將純化的凹凸棒石黏土顆粒研磨至粒度小于200目的粉末樣品；2）生物表面活性劑改性的凹凸棒石黏土顆粒的制備：將生物表面活性劑配制成不同濃度的水溶液，將步驟1）中制備的凹凸棒石黏土顆粒分散在水相中，把生物表面活性劑溶液與分散在水中的凹凸棒石黏土顆粒混合，基于分子間相互作用，制備出環(huán)境友好型生物表面活性劑改性凹凸棒石黏土顆粒基溢油分散劑；3）將步驟2）制備的樣品進(jìn)一步稀釋，將稀釋后樣品加入到不同性狀、不同油水體積比和不同溫度的油污染物與海水的混合體系中，震蕩或攪拌使其混合均勻，達(dá)到最佳的乳化分散效果。所述步驟2）中生物表面活性劑可以為鼠李糖脂或槐糖脂；生物表面活性劑的濃度范圍為0.02～0.1g?L-1，凹凸棒石黏土顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1～4%；生物表面活性劑溶液與凹凸棒石黏土顆粒溶液的混合作用時間為0.5～3h。所述的步驟3）中的油相可以為正構(gòu)烷烴、原油或多種烷烴的混合物，油水比例范圍為1:10～1:1，適用的溫度范圍為20～40℃，水相可以為純水、人工海水或天然海水。實施例1首先，用37％的HCl在室溫下將凹凸棒石黏土顆粒活化24小時，用蒸餾水洗滌至pH=6，將樣品在105℃下干燥8小時，通過研磨機(jī)將純化的凹凸棒石黏土顆粒研磨至粒度小于200目的粉末樣品，然后將純化的凹凸棒石黏土顆粒分散在水相中，將鼠李糖脂配制成鼠李糖脂溶液，把鼠李糖脂溶液與分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的濃度為0.04g/L，凹凸棒石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，基于分子間相互作用制備出環(huán)境友好型生物表面活性劑改性的凹凸棒石黏土顆粒的溢油分散劑。將制備好的改性凹凸棒石黏土顆粒的溢油分散劑和正十四烷混合，加入的分散劑量為溢油量的5%，控制油水體積比為1:1。將油水混合物用攪拌機(jī)分散5min，靜置一段時間，在25℃測試其在純水中對正十四烷的乳化能力，在1h時測得乳化率為66.5%。實施例2首先，用37％的HCl在室溫下將凹凸棒石黏土顆粒活化24小時，用蒸餾水洗滌至pH=6，將樣品在105℃下干燥8小時，通過研磨機(jī)將純化的凹凸棒石黏土顆粒研磨至粒度小于200目的粉末樣品，然后將純化的凹凸棒石黏土本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1）凹凸棒石黏土顆粒的制備：首先用37％的HCl在室溫下將凹凸棒石黏土顆粒活化24小時，然后用蒸餾水洗滌至pH=6，將樣品在105℃下干燥8小時，通過研磨機(jī)將純化的凹凸棒石黏土顆粒研磨至粒度小于200目的粉末樣品；2）生物表面活性劑改性的凹凸棒石黏土顆粒的制備：將生物表面活性劑配制成不同濃度的水溶液，將步驟1）中制備的凹凸棒石黏土顆粒分散在水相中，把生物表面活性劑溶液與分散在水中的凹凸棒石黏土顆粒混合，基于分子間相互作用，制備出環(huán)境友好型生物表面活性劑改性凹凸棒石黏土顆粒基溢油分散劑；3）將步驟2）制備的樣品進(jìn)一步稀釋，將稀釋后樣品加入到不同性狀、不同油水體積比和不同溫度的油污染物與海水的混合體系中，震蕩或攪拌使其混合均勻，進(jìn)行乳化分散。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種改性凹凸棒石黏土顆粒作為溢油分散劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：1）凹凸棒石黏土顆粒的制備：首先用37％的HCl在室溫下將凹凸棒石黏土顆粒活化24小時，然后用蒸餾水洗滌至pH=6，將樣品在105℃下干燥8小時，通過研磨機(jī)將純化的凹凸棒石黏土顆粒研磨至粒度小于200目的粉末樣品；2）生物表面活性劑改性的凹凸棒石黏土顆粒的制備：將生物表面活性劑配制成不同濃度的水溶液，將步驟1）中制備的凹凸棒石黏土顆粒分散在水相中，把生物表面活性劑溶液與分散在水中的凹凸棒石黏土顆粒混合，基于分子間相互作用，制備出環(huán)境友好型生物表面活性劑改性凹凸棒石黏土顆粒基溢油分散劑；3）將步驟2）制備的樣品進(jìn)一步稀釋，將稀釋后樣品加入到不同性狀、不同油水體積比和不同溫度的油污染物與海水的混合體系中，震蕩或攪拌使其混合均勻，進(jìn)行乳化分...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李一鳴，陳大凡，包木太，王愛芹，侯亞杰，
申請(專利權(quán))人：中國海洋大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37