分散水面浮油的組合物的制作方法

專利名稱：分散水面浮油的組合物的制作方法
專利說明 本發明系關于分散水面浮油的組合物。
石油污染對于海洋生態以及人類環境的損害是眾所周知的，所以，人類以很大的精力致力于海洋油污染的防治。近幾十年來，雖然已成功地開發了多種物理的，機械的回收設備，但是，常常由于惡劣的氣象和海況條件，限制了這些設備的作業。無法回收地水面浮油是很難自行分散降解的，常被稱為“永久性”的污染。因此，作業受海況影響小，能夠分散水面浮油，促進其降解過程的化學組合物得到很大的發展。水面浮油分散劑的作用是將水面浮油乳化，形成油/水型乳狀液，由于水體的天然運動或其它形式混合能的作用而擴散到廣闊的水域內，從而使水體各部分油含量降低。低濃度油份將很快地被水中溶解氧氧化和微生物降解，獲得消除水面浮油，凈化水體的效果。
目前，已有不少關于分散水面浮油的組合物及其配制方法的專利。現有技術中關于低表面活性劑含量的組合物-常規型溢油分散劑，例如GB1255394，GB1404684，其組合物中表面活性劑含量一般為10-30%。所以，盡管大量油溶劑對于油，特別是比較干涸的油有很好的溶解作用，但是畢竟是可用于分散油膜的表面活性劑含量低，其對油的乳化效率和乳化穩定性都很低，而且向水體中傾到了9-2.3倍于有效成份的有機物，增加水體負擔，不適應于處理大面積溢油的需要。此外，在分散劑的貯存或作業中，由于溶劑中大量易揮發組分的揮發可能會構成火災危險。
高表面活性劑含量的組合物-濃縮型溢油分散劑，例如GB2108951A，其組合物中表面活性劑的含量一般在50%以上，乳化效率有可能提高。但是，許多濃縮型分散劑采用水溶性強的溶劑，對油的溶解和滲透能力差。所以有人采用了滲透性能好的表面活性劑，例如GB2108951A，其35-40%的表面活性劑是二烷基磺化琥珀酸堿金屬鹽，這類陰離子表面活性劑雖然改善了組合物對油的乳化性能，但是，毒性很大。本發明的目的在于尋找一種對多種油品具有良好乳化性能，使用安全，對水生物毒性低，易生物降解的水面浮面分散劑。
本發明是含有大量高碳數脂肪酸的聚氧乙烯酯以及多元醇酯的混合物與溶劑的組合物，溶劑中含有部分正構烷烴，以改善組合物分散水面浮油的實際效果。
本發明的組合物是由表面活性劑混合物(A)和溶劑混合物(B)組成，其中(A)占組合物總量25-80%，最好是60-75%。(B)占組合物總量75-20%，最好是40-25%。
表面活性劑混合物(A)包括ⅰ聚氧乙烯脂肪酸酯ⅱ聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯ⅲ多元醇脂肪酸酯。所采用的脂肪酸為C10-C22天然脂肪酸和/或其混合酸，最好是C18-C22不飽和酸含量高于50%的天然脂肪酸，例如菜籽油脂肪酸(混合酸)。聚氧乙烯脂肪酸酯是環氧乙烷加成數為3-15的混合物，最好是3-10的混合物。聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯為聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯或聚氧乙烯單脂肪酸甘油酯，最好是聚氧乙烯單脂肪酸甘油脂，聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯的環氧乙烷加成數為3-14，最好是3-8。單脂肪酸甘油酯可以采用甘油與脂肪酸直接酯化法制備，也可以采用酯交換法制備，最好采用酯交換法，成本低廉。表面活性劑的混合物中聚氧乙烯脂肪酸酯與聚氧乙烯多元醇脂肪酸脂的比例為1∶5-5∶1。多元醇脂肪酸酯最好為失水山梨糖醇或甘油脂肪酸酯，其添加量不多于前兩組份總量的12%，最好是3%-7%。
混合溶劑(B)包括液態正構烷烴，其含量為(B)的40-90%，最好是60-80%，和低碳烷基聚氧乙烯醚，最好是C2-C4烷基聚氧乙烯醚，環氧乙烷加成數為1-4，最好是2，即最好是二乙二醇單丁醚，其含量為(B)的60-70%，最好是40-20%。根據表面活性劑混合物的組成，選擇正構烷烴和低碳烷基醚的適宜比例可以保證本發明組合物呈穩定，均勻的液體。
本發明組合物的HLB值為7.0-10.5，最好為8.0-9.2。
本發明的組合物對多種油品有很高的乳化率和乳化穩定性，曾在實驗室內參照JT2007.1-84《溢油分散列閱鼙曜技笆匝櫸椒ā分腥榛適匝槌絳蛞約澳Ｄ庀殖∈褂梅椒ǘ員痙⒚髯楹銜鏌約笆稚唐販稚⒓兩卸員仁匝椋峁縵攏 例中聚氧乙烯均縮寫為POE 例1.稱量1.47克POE(7)棉籽油酸酯，3.43克POE(4)棉籽油酸酯，2.1克POE(5)失水山梨糖醇棉籽油酸酯，2.7克液體石蠟，0.3克二乙二醇單丁醚，常溫下攪拌均勻。其中表面活性劑混合物的組份POE(7)棉籽油酸酯，POE(4)棉籽油酸酯，POE(5)失水山梨糖醇棉籽油酸酯的比例為2.1∶4.9∶3.0。溶劑混合物中液蠟與二乙二醇單丁醚的比例為9∶1。表面活性劑與溶劑比例為7∶3。
該組合物的HLB值為8.55。
參照JT2007.1-84乳化率試驗程序，試驗油為5克勝利原油(100℃拔頂)，加0.2克上述組合物，10分鐘乳化率為28%。
例2.按例1的配制方法配制組合物，其中表面活性劑混合物的組份POE(8)菜籽油酸酯，POE(6)菜籽油酸酯，POE(4.5)單菜籽油酸甘油酯，失水山梨糖醇菜籽油酸雙酯的比例為3.7∶2.5∶3.1∶0.7，溶劑混合物液蠟與二乙二醇單丁醚的比例為4∶1，表面活性劑與溶劑之比例為7.5∶2.5。該組合物HLB值為8.28。乳化率方法同例1，試驗油分別為勝利原油(100℃拔頂)，11＃機油，20＃重柴油，0＃輕柴油，并同時與4種國外商品分散劑A(Hydrosol DN40)，B(Dasic Slickgone L.T.E)，C(BP1100WD)，D(Gamlen 2000)，對比試驗，10分鐘乳化率測試結果見表1。其它性能見表2。
表1
表2 例3.按例1的配制方法配制組合物，其中表面活性劑混合物的組份POE(8)菜籽油酸酯，POE(6)菜籽油酸酯，POE(5·5)單菜籽油酸甘油酯，失水嚼嫣譴疾俗延退崴サ謀壤 .1∶0.7∶7.5∶0.7，溶劑混合物液蠟與二乙二醇單丁醚的比例為2∶3，表面活性劑混合物與溶劑混合物的比例為7.5∶2.5。該混合物的HLB值為8.27。乳化率試驗方法同例1。對勝利原油(100℃拔頂)10分鐘乳化率為34.1%。
例4.按例1的配制方法配制組合物，其中表面活性劑混合物的組分為POE(8)菜籽油酸酯，POE(6)菜籽油酸酯，POE(5·5)單菜籽油酸甘油酯，失水山梨糖醇菜籽油酸雙酯的比例為4.3∶2.9∶1.8∶1;溶劑混合物液蠟與二乙二醇單丁醚的比例為4∶1;表面活性劑混合物與溶劑混合物之比為7.5∶2.5。該組合物HLB值為9.0。乳化率試驗方法同例1，對勝利原油(100℃拔頂)的10分鐘乳化率為26%。
例5.表面活性劑混合物的組成及溶劑同例2，表面活性劑與溶劑之比為3∶7該組合物HLB值為8.94。按照JT2007.1-84乳化率試驗方法，試驗油為5克勝利原油(100℃拔頂)加入1克該組合物，10分鐘的乳化率為54.6%。
例6.選用例2中所述的組合物，在一只大玻璃缸內加入人工海水，然后加5克勝利原油(100℃拔頂)，再向油面滴加0.2克該組合物，片刻，便可見到油在該組合物的作用下，不斷地做遷移運動。用玻璃棒稍攪動，乳化油呈很細的顆粒懸浮于水體，形成棕色穩定的乳狀液。
本發明的組合物燃點高，使用和貯存都很安全，對水生物的毒性低，易生物降解。合理地使用本發明組合物處理溢油將有益于生態環境。由上述實例可見，本發明組合物對于多種油品，例如多種原油及其煉制品有很好的乳化性能。
本發明的組合物可用于處理海面或淡水(必要時)水面上的浮油，也可用于消除海濱，巖石，岸邊建筑物，碼頭，船體，石油平臺等處的油污。在處理大面積溢油時，使用本發明表面活性劑含量高的組合物(例如含75%的表面活性劑)用量很小(實驗室用量為油量的4%)，這樣既可以提高作業效率，又不增加水體負擔。如果處理比較干涸的油污，則可用本發明表面活性劑含量低的組合物，大量溶劑對油污的溶解滲透作用，有助于表面活性劑乳化分散污油。
用本發明的組合物分散水面浮油，最好采用合適的工具噴灑分散劑原液，例如專用的分散劑噴灑設備或普通噴霧器，將本發明的組合物均勻地散布于水面浮油上。然后以各種方式攪拌，例如專用破碎板，船舶螺旋槳，船艏波或高壓水，使被乳化油迅速分散到廣闊的水域，進而為水體所凈化。
權利要求
1、一種由表面活性劑和容劑組成的用于分散水面浮油的組合物，其特征在于表面活性劑是聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯和多元醇脂肪酸酯的混合物，溶劑是液態正構烷烴和低烷基聚氧乙烯醚的混合物。
2、按權利要求1所述的組合物，其特征在于表面活性劑和溶劑分別占整個組合物重量的25%-80%和75%-20%，最好是60%-75%和40%-25%。
3、按權利要求1或2所述的組合物中的表面活性劑，其特征在于所用的聚氧乙烯脂肪酸酯是環氧乙烷加成數為3-15的混合物，最好是3-10的混合物，聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯為聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯或聚氧乙烯單脂肪酸甘油酯，多元醇脂肪酸酯為失水山梨糖醇或甘油脂肪酸酯。
4、按權利要求3所述的組合物中的表面活性劑，其特征在于聚氧乙烯脂肪酸酯與聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯的比例是1∶5-5∶1，多元醇脂肪酸酯的添加量不多于前兩組分總重量的12%，最好為3-7%。
5、按權利要求3所述的組合物中的表面活性劑，其特征在于所用的脂肪酸為C18-C22天然脂肪酸和/或其混合酸，最好為C18-C22槐ズ退岷扛哂 0%的天然脂肪酸，如菜籽油脂肪酸。
6、按權利要求3所述的組合物中的表面活性劑，其特征在于聚氧乙烯脂肪酸酯中的環氧乙烷加成數為3-15，最好為3-10，聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯的環氧乙烷加成數為3-14，最好是3-8。
7、按權利要求1或2所述的組合物，其特征在于表面活性劑混合物的HLB值為7.0-10.5，最好是8.0-9.2。
8、按權利要求1或2所述的組合物中的溶劑，其特征在于所用的液態正構烷烴最好是液體石蠟等正構烷烴，低碳烷基聚氧乙烯醚最好是C2-C4烷基聚氧乙烯醚。
9、按權利要求8所述的組合物中的溶劑，其特征在于液態正構烷烴和低碳烷基聚氧乙烯醚的含量分別占整個溶劑混合物重量的40%-90%和60%-10%，最好是60%-80%和40%-20%。
10、按權利要求8所述的組合物中的溶劑，其特征在于聚氧乙烯烷基醚的環氧乙烷加成數為1-4。
全文摘要
本發明是關于一種對多種油品具有良好乳化性能、使用安全、對水生物毒性低、易生物降解的分散水面浮油的組合物。其特征在于采用聚氧乙烯脂肪酸酯，聚氧乙烯多元醇脂肪酸酯和多元醇脂肪酸酯的混合物作為表面活性劑，液態正構烷烴和低烷基聚氧乙烯醚的混合物作為溶劑。表面活性劑和溶劑分別占整個組合物重量的25％-80％和75％-20％。
本發明除了可以處理海面或淡水水面上的浮油，也可用于消除海濱、巖石、岸邊建筑、碼頭、船體等處的油污。
文檔編號B01F17/34GK1032302SQ8710670
公開日1989年4月12日 申請日期1987年10月9日 優先權日1987年10月9日
發明者張秀芝, 汪威, 涂鍵 申請人:交通部水運科學研究所