CN109370528A - 一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂及其制备方法和应用 - Google Patents

一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及凝油剂技术领域，解决了凝油剂生产成本高、适应性差造成的商业化应用困难的问题，公开了一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂及其制备方法和应用。甘油基相选择性超分子通式Ⅰ表示，其中，R为C12~C18饱和烷基；该凝油剂制备方法为将甘油醛加入水中，加热升温，搅拌形成甘油醛溶液，加入酸性物质调节pH值，然后加入十二烷基‑1‑萘肼，继续搅拌反应，加入碱性物质调节pH值，过滤，依次用水和乙醇洗涤，得到含有甘油基选择性超分子的凝油剂。本发明凝油剂的制备方法简单可行，原料价廉，不需要大型设备，易于掌握，能够实现工业化生产。

Description

一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及凝油剂技术领域，尤其是涉及一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着海上石油开发和海洋运输业的迅速发展，海洋石油污染越来越受到世界各国的重视。海上溢油主要来自船舶作业和船舶事故，特别是油船事故以及石油平台、储油和输油设施等偶然发生性事故，特别是油船事故以及石油平台、储油和输油设施等偶然发生性事故、纵观中国产业布局，石化产品集聚于东部沿海地区，呈沿海、沿江和沿河带状分布特征，一旦发生溢油事件，对水体环境污染严重。凝油剂，是江河、海洋溢油污染事故应急处理常用的化学药剂，它们能使水上油膜较薄或粘度流动性低的溢油变成固态或半固态，阻止溢油扩散，有利于物理法回收，故有“化学围油栏”之称。中国专利公开号CN106746685公开了一种处理海上浮油的凝油剂，该凝油剂是由无机陶瓷颗粒经过火焰喷烧、表面疏水改性而成的轻质无机粉体，轻质无机粉体的密度为0.1-0.95g/cm3，粒径为1-200微米。此凝油剂成本较高，适应性差和难操作限制其商业化应用。
发明内容
本发明是为了克服现有技术凝油剂生产成本高、适应性差造成的商业化应用困难的问题，提供一种生产成本低，适应性强，可以商业化应用的含有甘油基选择性超分子的凝油剂。
本发明还提供了一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法和应用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂，所述甘油基选择性超分子用下述通式(Ⅰ)表示：
其中，R为C12～C18饱和烷基。
作为优选，所述R为C12饱和烷基或C14饱和烷基或C16饱和烷基。
一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，
当R为C12饱和烷基时，凝油剂制备方法如下：
将甘油醛加入水中，加热升温至55-65℃，搅拌形成甘油醛溶液，甘油醛的浓度为0.03-0.05g/ml，加入酸性物质调节pH值为4-5，然后加入质量为甘油醛质量3.5-3.8倍的十二烷基-1-萘肼，继续搅拌反应7-9h，加入碱性物质调节pH值至7-7.5，过滤，依次用水和10-20％乙醇洗涤，得到含有甘油基选择性超分子的凝油剂；
当R为C14饱和烷基时，凝油剂制备方法如下：
将甘油醛加入水中，加热升温至78-85℃，搅拌形成甘油醛溶液，甘油醛的浓度为0.02-0.04g/ml，加入酸性物质调节pH值为4-5，然后加入质量为甘油醛质量3-4.5倍的4-十四烷基-1-萘肼，继续搅拌反应8-12h，加入碱性物质调节pH值至7-7.5，过滤，依次用水和10-20％乙醇洗涤，得到含有甘油基选择性超分子的凝油剂；
当R为C16饱和烷基时，凝油剂制备方法如下：
将甘油醛加入水中，加热升温至88-93℃，搅拌形成甘油醛溶液，甘油醛的浓度为0.03-0.04g/ml，加入酸性物质调节pH值为4-5，然后加入质量为甘油醛质量3.5-5倍的4-十六烷基-1-萘肼，继续搅拌反应10-15h，加入碱性物质调节pH值至7-7.5，过滤，依次用水和10-20％乙醇洗涤，得到含有甘油基选择性超分子的凝油剂。
本发明制备的凝油剂是含有甘油基相选择性超分子的粗产物，不需要对粗产物进行提纯处理即拥有较强的凝油效果，粗产物不会对水体造成污染，从而简化凝油剂的制备工艺，节约生产成本；另外本发明以甘油醛为基本原料，易于获取，发明的凝油剂制备工艺简单、成本低，使用时操作简作，用量适中，使用成本低，不会对水体造成二次污染，可满足相关产业对于漏油处理的要求，可以商业化生产。
作为优选，所述酸性物质为甲基苯磺酸、盐酸、硫酸、硫酸氢钾中的至少一种。
作为优选，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的至少一种。
一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂在水体油污固化处理中的应用。
因此，本发明具有如下有益效果：1)本发明的凝油剂的制备方法简单可行，原料价廉，不需要大型设备，易于掌握，能够实现工业化生产，具有较大发展潜力；2)本发明凝油剂，粗产物用即可用于凝油，不需提纯，使用操作方便，凝油快速，降低使用成本，使其能更方便地在实际生产中得到应用；3)本发明的制备反应以水为反应介质，不用有机溶剂，不会由于有机溶剂挥而产生VOC型大气污染物；4)本发明的凝油剂，基本原料为甘油醛，可降低使用时的二次污染，符合环保的需求。
附图说明
图1为甘油基选择性超分子结构通式(Ⅰ)。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
实施例1-1
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、9.0g甘油醛，加热升温至60℃，搅拌形成溶液，加入盐酸调节pH值至4.5，然后加入32.6g十二烷基-1-萘肼，继续搅拌反应8h后，加入氨水调节pH值至7.3，过滤，依次用水、10％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
凝油性能测定
分别取数个250mL的烧杯，分别加入100mL取自浙江舟山附近海域海水、10g测试油，加入凝油剂后结果，其如下所示。
实施例1-2
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、7.5g甘油醛，加热升温至55℃，搅拌形成溶液，加入甲基苯磺酸调节pH值至4，然后加入26.25g十二烷基-1-萘肼，继续搅拌反应7h后，加入氢氧化钠调节pH值至7，过滤，依次用水、20％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
实施例1-3
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、12.5g甘油醛，加热升温至65℃，搅拌形成溶液，加入硫酸调节pH值至5，然后加入47.5g十二烷基-1-萘肼，继续搅拌反应9h后，加入碳酸氢钠调节pH值至7.5，过滤，依次用水、10％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
实施例2
实施例2-1
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、9.0g甘油醛，加热升温至80℃，形成溶液后，加入盐酸调节pH值至4.2，然后加入35.5g4-十四烷基-1-萘肼，继续搅拌反应10h后，加入氢氧化钾调节pH值至7.3，过滤，依次用水和10％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
凝油性能测定
分别取数个250mL的烧杯，分别加入100mL取自浙江舟山附近海域海水、10g测试油，加入凝油剂后结果，其如下所示。
测试油 凝油剂添加量/g 凝固时间/s 除油率/％
汽油 0.49 <10 >99
柴油 0.58 <10 >99
煤油 0.56 <10 >99
燃料油 1.31 <600 >99
机油 1.30 <600 >99
原油 1.35 <600 >99
实施例2-2
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、5.0g甘油醛，加热升温至78℃，形成溶液后，加入硫酸氢钾调节pH值至4，然后加入15.0g 4-十四烷基-1-萘肼，继续搅拌反应8h后，加入碳酸钠调节pH值至7，过滤，依次用水和20％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
实施例2-3
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、10.0g甘油醛，加热升温至85℃，形成溶液后，加入盐酸调节pH值至5，然后加入45.0g4-十四烷基-1-萘肼，继续搅拌反应12h后，加入碳酸氢钠调节pH值至7.5，过滤，依次用水和10％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
实施例3
实施例3-1
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、9.0g甘油醛，加热升温至90℃，形成溶液后，加入盐酸调节pH值至4.5，然后加入38.3g4-十六烷基-1-萘肼，继续搅拌反应12h后，加入碳酸钾调节pH值至7.3，过滤，依次用水、10％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
凝油性能测定
分别取数个250mL的烧杯，分别加入100mL取自浙江舟山附近海域海水、10g测试油，加入凝油剂后结果，其如下所示。
测试油 凝油剂添加量/g 凝固时间/s 除油率/％
汽油 0.46 <10 >99
柴油 0.55 <10 >99
煤油 0.52 <10 >99
燃料油 1.26 <600 >99
机油 1.28 <600 >99
原油 1.30 <600 >99
实施例3-2
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、7.5g甘油醛，加热升温至88℃，形成溶液后，加入盐酸调节pH值至4，然后加入26.25g4-十六烷基-1-萘肼，继续搅拌反应10h后，加入碳酸氢钾调节pH值至7，过滤，依次用水、20％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
实施例3-3
甘油基选择性超分子结构式如下：
含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，包括以下步骤：
在装备有搅拌器、加液漏斗、回流冷凝装置、温度计的四口反应瓶中，加入250mL水、10.0g甘油醛，加热升温至93℃，形成溶液后，加入盐酸调节pH值至5，然后加入50.0g 4-十六烷基-1-萘肼，继续搅拌反应15h后，加入碳酸钾调节pH值至7.5，过滤，依次用水、10％乙醇洗涤，即得。
含有甘油基选择性超分子的凝油剂用于水体油污固化处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂，其特征在于，所述甘油基选择性超分子用下述通式(Ⅰ)表示：
其中，R为C12～C18饱和烷基。
2.根据权利要求1所述的一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂，其特征在于所述R为C12饱和烷基或C14饱和烷基或C16饱和烷基。
3.一种如权利要求2所述的含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，其特征在于，当R为C12饱和烷基时，凝油剂制备方法如下：
将甘油醛加入水中，加热升温至55-65℃，搅拌形成甘油醛溶液，甘油醛的浓度为0.03-0.05g/ml，加入酸性物质调节pH值为4-5，然后加入质量为甘油醛质量3.5-3.8倍的十二烷基-1-萘肼，继续搅拌反应7-9h，加入碱性物质调节pH值至7-7.5，过滤，依次用水和10-20％乙醇洗涤，即得；
当R为C14饱和烷基时，凝油剂制备方法如下：
将甘油醛加入水中，加热升温至78-85℃，搅拌形成甘油醛溶液，甘油醛的浓度为0.02-0.04g/ml，加入酸性物质调节pH值为4-5，然后加入质量为甘油醛质量3-4.5倍的4-十四烷基-1-萘肼，继续搅拌反应8-12h，加入碱性物质调节pH值至7-7.5，过滤，依次用水和10-20％乙醇洗涤，即得；
当R为C16饱和烷基时，凝油剂制备方法如下：
将甘油醛加入水中，加热升温至88-93℃，搅拌形成甘油醛溶液，甘油醛的浓度为0.03-0.04g/ml，加入酸性物质调节pH值为4-5，然后加入质量为甘油醛质量3.5-5倍的4-十六烷基-1-萘肼，继续搅拌反应10-15h，加入碱性物质调节pH值至7-7.5，过滤，依次用水和10-20％乙醇洗涤，即得。
4.根据权利要求3所述的一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，其特征在于，所述酸性物质为甲基苯磺酸、盐酸、硫酸、硫酸氢钾中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种含有甘油基选择性超分子的凝油剂的制备方法，其特征在于，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾中的至少一种。
6.一种如权利要求1或2所述的含有甘油基选择性超分子的凝油剂在水体油污固化处理中的应用。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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