Были использованы для очистки циклогексана от примесей различные адсорбенты: природные и синтетические (бентониты, силикагели, оксид алюминия, цеолиты и т. д.). Наилучшие результаты были получены при применении активированных углей: СКГ, БАУ и т. д. (все производства Российской Федерации) [1].
С целью импортзамещения для очистки циклогексана был использован отечественный сорбент СТРГ.
Сорбент выпускается Узбекско-Английским совместным предприятием «ЕKONORDRAGMET», которое зарегистрировано в Министерстве Юстиции Республики Узбекистан 15.02.2006 года. Основная задача — это внедрение новой уникальной технологии по локализации и устранению последствий аварийных разливов нефти, продуктов нефтепереработки на поверхности воды, грунта, очистки промышленных стоков и поверхностей от нефтепродуктов, жиров и других вредных соединений, образуемых в процессе производства на промышленных предприятиях с применением неорганического сорбента СТРГ [2]. Результаты проводимой работы СП 31 октября 2006 года были заслушаны на заседании научно-технического совета Госкомприроды РУз и принят соответствующий документ — Поручение № 35 от 02.11.2006 г. о применении сорбента на предприятиях Республики.
Сорбент СТРГ представляет собой порошкообразный материал с насыпной плотностью 4–12 кг/м3, гидрофобный со 100 % плавучестью, с сорбирующей до 55 г нефти и нефтепродуктов на 1 г сорбента и термостойкостью 300°С в воздушной среде и 3000°С в инертной. Имеет низкую теплопроводность, что позволяет его использовать в случае опасности возгорания. Скорость полного насыщения сорбента до нескольких минут. Сорбент, поглотивший загрязняющие вещества не тонет, не загрязняет прилегающие поверхности. Сорбент СТРГ инертен к кислотам и щелочам, нерастворим в конденсате, бензине и прочих органических веществах. Сорбент изготавливается по ТУ 2164–001–26461069–2003 с помощью термообработки окисленного графита. Сорбент обеспечивает локализацию, удержание и поглощение нефтяной пленки.
Характеристика сорбента дана в табл. 1.
Таблица 1
Физико-химическая характеристика сорбента СТРГ
|
№ п/п |
Наименование показателя |
Норма |
Метод испытания |
|
1. |
Внешний вид |
Сыпучий продукт матового серо-чёрного цвета |
Визуально |
|
2. |
Зольность, % не более |
8,5 |
По ГОСТ 17818.4–90 |
|
3. |
рН водной вытяжки, не менее |
6 |
По ГОСТ 17818.6–90 |
|
4. |
Содержание влаги, %, не более |
1 |
По ГОСТ 17818.1–90 |
|
5. |
Насыпная плотность, кг/м3, не более |
12 |
По ГОСТ 16.0.689.031–74 |
|
6. |
Содержание серы, %, не более |
0,3 |
По ГОСТ 17818.17–90 |
Сорбент, поглотивший нефть не тонет, не загрязняет прилегающие поверхности, при полном поглощении нефтепродуктов не тонет в течении 60–80 суток. Столь высокая степень плавучести сорбента связана с его высокой гидрофобностью поверхности и структурой (воздух, содержащийся в порах терморасщепленного графита не может быть вытеснен водой).
Сорбент СТРГ выгодно отличается от применяемых в настоящее время сорбентов по своим свойствам, механизму сорбции, структуре и высокой величине адгезии. Аналогом предлагаемого сорбента служит сорбент «Праймсорб» (производство США) на основе вспененного полистирола. Однако он обладает в два раза ниже сорбирующимися возможностями, чем сорбент СТРГ. Кроме того, «Праймсорб» частично растворяется в бензине и начинает плавится при 115°С. Время поглощения СТРГ от 10 секунд до 2 минут, тогда как «Праймсорб» адсорбирует нефтепродукты за 5 минут, а другие подобного рода сорбенты — от 30 минут до 24 часов. При прочих равных ценах, один кг сорбента СТРГ поглощает 55 кг нефтепродуктов, а сорбент «Праймсорб» — 27 кг. Таким образом, сорбент СТРГ в два раза экономичнее сорбента «Праймсорб» США.
Новый материал достаточно — экономичен, он конкурентоспособен на внутреннем и на мировом рынке и рекомендован к широкому исследованию [3–5].
Следует отметить, что новый сорбент СТРГ был применен в работе Шамансурова С. С. для извлечения смеси нефтяных масел из высококонцентрированного отхода сточных вод предприятий железнодорожного транспорта [6]. При этом максимальная адсорбция достигала 36 %. При десорбции сорбент терял свою активность в каждом цикле адсорбции — десорбции до 9 % и его можно использовать до 5 раз. Также сорбент был использован для очистки нефтезагрязненных сточных вод и грунтов, отобранных с объектов УДП «Шуртаннефтегаз». Установлено, что новый сорбент обладает хорошо развитой поверхностью, которая позволяет адсорбировать нефть и нефтепродукты от 30 до 60 раз больше собственного веса. После отжима собранной нефти, сорбент может быть использован эффективно как минимум еще 3 раза [7].
В табл. 2 приведены результаты адсорбции различных веществ адсорбентом СТРГ.
Таблица 2
Адсорбция различных веществ адсорбентом СТРГ
|
№ п/п |
Наименования вещества |
Масса поглощенного вещества кг на 1 кг сорбента |
|
1. |
Ацетон |
30 |
|
2. |
Ацетонитрил |
45 |
|
3. |
Бензол |
35 |
|
4. |
Бутиловый спирт |
30 |
|
5. |
Гексан |
25 |
|
6. |
Дизельное топливо |
40 |
|
7. |
Дихлорметан |
30 |
|
8. |
Керосин |
40 |
|
9. |
Ксилолы |
40 |
|
10. |
Легкие нефтяные фракции, ШФЛУ |
30 |
|
11. |
Масляные красители |
100 |
|
12. |
Машинное масло |
50 |
|
13. |
Метанол |
20 |
|
14. |
Нефть сырая |
55 |
|
15. |
Нефтяные осадки |
50 |
|
16. |
Пропиленовый спирт |
30 |
|
17. |
Растительное масло |
45 |
|
18. |
Серная кислота (96 %) |
100 |
|
19. |
Скипидар |
30 |
|
20. |
Толуол |
40 |
|
21. |
Четыреххлористый углерод |
45 |
|
22. |
Фосфорная кислота (85 %) |
70 |
|
23. |
Хлороформ |
30 |
|
24. |
Циклогексан |
35 |
|
25. |
Этилбензол |
35 |
|
26. |
Этиленгликоль |
35 |
В табл. 3 приведена сравнительная оценка сорбента СТРГ и его аналога.
Таблица 3
Экономическая оценка сорбента СТРГ и его аналога
|
№ п/п |
Наименование сорбента |
К-во сорбента на очистку 1 т нефтешлама, кг |
Стоимость сорбента на очистку 1 т нефтешлама, долл. США |
Возврат поглощенных нефтепродуктов, % |
Стоимость возвращенных нефтепродуктов, долл. США |
Стоимость очистки 1 т нефтешлама (гр.3-гр.5), долл. США |
Эффективность сорбента по отношению к Праймсорбу |
|
1. |
Праймсорб США |
27 |
675 |
90 |
100 |
575 |
1 |
|
2. |
СТРГ |
15–20 |
185–250 |
100 |
100 |
85–150 |
6,7–3,8 |
Из таблицы 3 видно, что СТРГ в 4–7 раз экономичней «Праймсорба» (575/85 = 6,7 и 575/150 = 3,8).
Нами сорбент СТРГ был впервые применен в органической среде и использован для очистки технического циклогексана от сопутствующих примесей. Эксперимент проводился следующим образом: в коническую колбу с притертой пробкой заливали технический циклогексан и добавляли СТРГ согласно данным величин адсорбции (табл. 2). Колбу с сорбентом и циклогексаном оставляли на время. При определении степени очистки циклогексана от различных примесей через 12 часов было установлено, что степень очистки от примесей составляет порядка 8,33 %. Таким образом, циклогексан был очищен СТРГ до 98, 4 % степени чистоты.
Литература:
1. Соколов В. А., Бестужев М. А., Тихомолова Т. В. Химический состав нефтей и природных газов в связи с их происхождением. — М.: Недра, 1972. –274 с.
2. Проспект «Характеристика сорбента СТРГ».
3. Заключение Госкомприроды Республики Узбекистан от 03.11.2006 г. — № 02–1526 о широком внедрении сорбента СТРГ и технологии его использования на предприятиях республики, деятельность которых связана с производством, транспортировкой, хранением и потреблением нефти и нефтепродуктов.
4. Поручения Госкомприроды Республики Узбекистан № 35 от 02.11.2006 г. и № 11–228 от 18.02.2008 г. всем областным и Ташкентскому городскому комитету по охране природы с рекомендацией предприятиям, занимающимся производством, хранением, транспортировкой и использованием нефти и нефтепродуктов о внедрении технологий СП «ЕKONORDRAGMENT» по очистки промышленных стоков от нефтепродуктов с применением сорбента СТРГ.
5. Одобрение технического совета Узбекской государственной инспекции по контролю за использованием нефтепродуктов и газа по вопросу внедрения новой технологии очистки сточных вод предприятий нефтегазовой промышленности от нефти, газоконденсата и нефтепродуктов с применением сорбента СТРГ (письмо № 01/07–563 от 06.08.2007 г.).
6. Шамансуров С. С. Разработка комплексной технологии утилизации нефтесодержащего шлама: Автореф. дис. … к.т.н. — Ташкент, 2009. — 23 с.
7. Бабаджанова Р. В. (ОАО «УзЛИТИнефтгаз»), Заключение института «УзЛИТИнефтгаз» от 22.11.2007 г. № 28/4094 о физико-химических показателях сорбента СТРГ.
