本發(fā)明屬于石油化工
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種凝油劑的制備方法。
背景技術(shù):
:隨著海上石油開發(fā)和海洋運(yùn)輸業(yè)迅速發(fā)展,海洋石油污染越來越受到世界各國的極大重視。海上溢油主要來自船舶作業(yè)和船舶事故,特別是油船事故以及石油平臺、儲油和輸油設(shè)施等偶發(fā)性事故??v觀中國產(chǎn)業(yè)布局,石化產(chǎn)業(yè)集聚于東部沿海地區(qū),呈沿海、沿江和沿河帶狀分布特征,一旦發(fā)生溢油事件,對水體的環(huán)境污染巨大。凝油劑是一種可使水面溢油快速膠凝,形成固態(tài)或半固態(tài)塊狀物并漂浮于水面上的化學(xué)處理劑。凝油劑利用與油的物理或化學(xué)作用,改變油相的粘度,使之與凝油劑結(jié)合形成凝膠,達(dá)到阻止溢油擴(kuò)散,便于打撈回收的目的。近年來,凝油劑的原材料有聚乙稀醇、山梨醇和皮革纖維等,但均未在在實際中得到應(yīng)用,目前仍處于實驗階段。目前使用較多的凝油劑因生產(chǎn)工藝復(fù)雜,成本偏高,價格昂貴,不利于推廣,凝油性能較低,使用后會產(chǎn)生二次污染,而難以在實際中得到應(yīng)用。在未來凝油劑的主要研究方向是開發(fā)凝油速度、低污染、低毒性、低用量、易于回收、不易受周圍環(huán)境影響的新型凝油劑。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有的目前使用較多的酵母蛋白凝油劑生產(chǎn)工藝復(fù)雜,凝油速度慢、凝膠后產(chǎn)生二次污染的問題,提供了一種凝油劑的制備方法。為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:(1)按質(zhì)量比1:10稱取可溶性淀粉加入去離子水中,加熱后攪拌混合,得淀粉液,向淀粉液中加入膠原蛋白和硅藻土,得淀粉混合液;(2)按重量份數(shù)計,分別選取50~60份淀粉混合液、20~40份甲基丙烯酸甲酯、10~15份馬來酸酐化植物油、1~3份引發(fā)劑、2~5份交聯(lián)劑和5~10份乳化劑;(3)按上述組分,先將甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐化植物油和乳化劑混合,攪拌混合后得乳化液,再將乳化液和淀粉混合液混合,加入引發(fā)劑后加熱至50~60℃,攪拌反應(yīng)1~2h,反應(yīng)后加入交聯(lián)劑,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2~4h,反應(yīng)后得反應(yīng)液,并冷凍干燥,得干燥物,即可得到凝油劑。所述的植物油為大豆油、蓖麻油、芝麻油、茶樹油、花生油中一種或多種。所述的馬來酸酐質(zhì)量為植物油質(zhì)量5~10%。所述的植物油還可以使用馬來酸酐進(jìn)行改性,改性方法為:稱取植物油加入反應(yīng)釜中,并升溫至60~80℃,隨后向反應(yīng)釜中加入植物油質(zhì)量5~10%馬來酸酐,升溫至100~105℃,保溫攪拌反應(yīng)3~5h,反應(yīng)后再加入植物油質(zhì)量8~10%馬來酸酐,升溫至180~190℃,保溫攪拌反應(yīng)1~3h,反應(yīng)后冷卻至室溫,得馬來酸酐化植物油。所述的膠原蛋白為淀粉液質(zhì)量3~5%,硅藻土質(zhì)量為淀粉液質(zhì)量1~3%。所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過硫酸鉀中的一種。所述的交聯(lián)劑為二乙烯基苯、過氧化二異丙苯和三羥甲基丙烷中的一種。所述的乳化劑為失水山梨醇單硬脂酸酯、油酸聚氧乙烯酯、辛基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜堿中的一種或多種。本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明使用可溶性淀粉、膠原蛋白、硅藻土和甲基丙烯酸甲酯等物質(zhì),在引發(fā)劑的作用下進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng),反應(yīng)后得到的凝油劑凝膠速度快,能防止油膜擴(kuò)散,可將溢油控制在較小的范圍,提高回收效率;(2)本發(fā)明制備得到的凝油劑易于回收利用,容易打撈,在海面無殘留,不會造成二次污染;(3)本發(fā)明將淀粉混合物和甲基丙烯酸甲酯等物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)后兩種以上相互貫穿的交聯(lián)聚合物形成的共聚物,網(wǎng)絡(luò)之間的纏繞可改善體系分散性、界面親和性和穩(wěn)定性,由于聚合物網(wǎng)絡(luò)之間相互交叉滲透,機(jī)械纏結(jié),起著強(qiáng)迫互溶和協(xié)同效應(yīng)的作用。具體實施方式稱取植物油加入反應(yīng)釜中,并升溫至60~80℃,隨后向反應(yīng)釜中加入植物油質(zhì)量5~10%馬來酸酐,升溫至100~105℃,保溫攪拌反應(yīng)3~5h,反應(yīng)后再加入植物油質(zhì)量8~10%馬來酸酐,升溫至180~190℃,保溫攪拌反應(yīng)1~3h,反應(yīng)后冷卻至室溫,得馬來酸酐化植物油;按質(zhì)量比1:10稱取可溶性淀粉加入去離子水中,加熱至60~70℃,攪拌混合30~50min,得淀粉液,向淀粉液中加入淀粉液質(zhì)量3~5%膠原蛋白和淀粉液質(zhì)量1~3%硅藻土,攪拌混合后得淀粉混合液;按重量份數(shù)計,分別選取50~60份淀粉混合液、20~40份甲基丙烯酸甲酯、10~15份馬來酸酐化植物油、1~3份引發(fā)劑、2~5份交聯(lián)劑和5~10份乳化劑;按上述組分,先將甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐化植物油和乳化劑混合,以2000~3000r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合20~30min,得乳化液,再將乳化液和淀粉混合液混合,加入引發(fā)劑后加熱至50~60℃后攪拌反應(yīng)1~2h,反應(yīng)后加入交聯(lián)劑,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2~4h,反應(yīng)后得反應(yīng)液,并冷凍干燥,得干燥物,即可得到凝油劑。所述的植物油為大豆油、蓖麻油、芝麻油、茶樹油、花生油中一種或多種。所述的引發(fā)劑為過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過硫酸鉀中的一種。所述的交聯(lián)劑為二乙烯基苯、過氧化二異丙苯和三羥甲基丙烷中的一種。所述的乳化劑為失水山梨醇單硬脂酸酯、油酸聚氧乙烯酯、辛基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜堿中的一種或多種。實例1稱取植物油加入反應(yīng)釜中,并升溫至60℃,隨后向反應(yīng)釜中加入植物油質(zhì)量5%馬來酸酐,升溫至100℃,保溫攪拌反應(yīng)3h,反應(yīng)后再加入植物油質(zhì)量8%馬來酸酐,升溫至180℃,保溫攪拌反應(yīng)1h,反應(yīng)后冷卻至室溫,得馬來酸酐化植物油;按質(zhì)量比1:10稱取可溶性淀粉加入去離子水中,加熱至60℃,攪拌混合30min,得淀粉液,向淀粉液中加入淀粉液質(zhì)量3%膠原蛋白和淀粉液質(zhì)量1%硅藻土,攪拌混合后得淀粉混合液;按重量份數(shù)計,分別選取50份淀粉混合液、20份甲基丙烯酸甲酯、10份馬來酸酐化植物油、1份過硫酸銨、2份二乙烯基苯和5份乳化劑;按上述組分,先將甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐化植物油和乳化劑混合,以2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合20min,得乳化液,再將乳化液和淀粉混合液混合,加入引發(fā)劑后加熱至50℃,攪拌反應(yīng)1h后加入,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h,反應(yīng)后得反應(yīng)液,并冷凍干燥,得干燥物,即可得到凝油劑。所述的植物油為大豆油、蓖麻油,按質(zhì)量比1:5混合。所述的乳化劑為失水山梨醇單硬脂酸酯和油酸聚氧乙烯酯,按質(zhì)量比2:1混合。實例2稱取植物油加入反應(yīng)釜中,并升溫至70℃,隨后向反應(yīng)釜中加入植物油質(zhì)量8%馬來酸酐,升溫至103℃,保溫攪拌反應(yīng)4h,反應(yīng)后再加入植物油質(zhì)量9%馬來酸酐,升溫至185℃,保溫攪拌反應(yīng)2h,反應(yīng)后冷卻至室溫,得馬來酸酐化植物油;按質(zhì)量比1:10稱取可溶性淀粉加入去離子水中,加熱至65℃,攪拌混合40min,得淀粉液,向淀粉液中加入淀粉液質(zhì)量4%膠原蛋白和淀粉液質(zhì)量2%硅藻土,攪拌混合后得淀粉混合液;按重量份數(shù)計,分別選取55份淀粉混合液、30份甲基丙烯酸甲酯、13份馬來酸酐化植物油、2份偶氮二異丁腈、3份過氧化二異丙苯和8份乳化劑;按上述組分,先將甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐化植物油和乳化劑混合,以2500r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合25min,得乳化液,再將乳化液和淀粉混合液混合,加入引發(fā)劑后加熱至55℃后攪拌反應(yīng)1.5h,反應(yīng)后加入過氧化二異丙苯,繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h,反應(yīng)后得反應(yīng)液,并冷凍干燥,得干燥物,即可得到凝油劑。所述的植物油為芝麻油和茶樹油,按質(zhì)量比2:1混合。所述的乳化劑為油酸聚氧乙烯酯和辛基酚聚氧乙烯醚,按質(zhì)量比1:1混合。實例3按質(zhì)量比1:10稱取可溶性淀粉加入去離子水中,加熱至70℃,攪拌混合50min,得淀粉液,向淀粉液中加入淀粉液質(zhì)量5%膠原蛋白和淀粉液質(zhì)量3%硅藻土,攪拌混合后得淀粉混合液;按重量份數(shù)計,分別選取60份淀粉混合液、40份甲基丙烯酸甲酯、15份植物油、3份過硫酸鉀、5份三羥甲基丙烷和10份乳化劑;按上述組分,先將甲基丙烯酸甲酯、馬來酸酐化植物油和乳化劑混合,以3000r/min轉(zhuǎn)速攪拌混合30min,得乳化液,再將乳化液和淀粉混合液混合,加入引發(fā)劑后加熱至60℃后攪拌反應(yīng)2h,反應(yīng)后加入三羥甲基丙烷,繼續(xù)攪拌反應(yīng)4h,反應(yīng)后得反應(yīng)液,并冷凍干燥,得干燥物,即可得到凝油劑。所述的植物油為茶樹油、花生油,按質(zhì)量比3:1混合。所述的乳化劑為辛基酚聚氧乙烯醚、椰油酰胺丙基甜菜堿,按質(zhì)量比1:4混合。對比例:市售的硬脂酸鋁凝油劑。將實例1~3制得凝油劑和對比例的凝油劑進(jìn)行凝油性能測試,操作步驟為:取玻璃瓶,加入100g水和50g原油,靜置分層后加入凝油劑,加入開始計時,晃動后靜置,當(dāng)凝膠剛好可以將水固定在凝膠上層時為凝油成功,停止計時,記錄所用時間、凝油劑用量和膠凝情況。其檢測結(jié)果如表1和表2所示:表1檢測項目實例1實例2實例3對比例油凝膠強(qiáng)度(pa·s)201.6235.822.981.8油/凝油劑(g/g)2.52.32.01.5油凝膠情況可撈起,水體清澈可撈起,水體清澈可撈起,水體清澈呈軟膠,水體渾濁表2檢測不同油品的凝膠時間:汽油(s)柴油(s)輕質(zhì)原油(s)實例12540080實例22039275實例32841080對比例30600100綜上所述,本發(fā)明制得凝油劑凝油速度快、低用量、易于回收。當(dāng)前第1頁12