本發(fā)明涉及環(huán)境治理技術(shù)，尤其涉及一種高穩(wěn)定性溢油分散劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著海洋石油勘探開(kāi)發(fā)業(yè)迅猛發(fā)展，鉆井油輪、儲(chǔ)油設(shè)備以及其他原因造成的海洋溢油事故時(shí)有發(fā)生，溢油不僅污染海洋環(huán)境，也造成了海洋生物資源的銳減,直接或間接地威脅著人類的生存環(huán)境。

溢油分散劑是處理海洋溢油常用的應(yīng)急手段，消油劑是由表面活性劑、溶劑和附加成份按照一定的配方配制而成。其主要成份是表面活性劑，表面活性劑分子中既有分子鏈長(zhǎng)的親油基團(tuán)，又有分子鏈短的疏油親水基團(tuán)，其功能是讓油和水溶解相溶，它會(huì)排列在油/水界面上，從而降低了油/水界面之間的表面張力，使溢油在水中迅速形成水包油(0/w)型乳化液，最終溢油分散在水體中被微生物降解，避免溢油擴(kuò)散到海岸線影響居民生活。但目前常用的溢油分散劑雖然分散效果較之前有所提升，但是大部分具有一定的生物毒性，大量使用溢油分散劑給海洋生態(tài)環(huán)境和人類公共安全造成的不良影響也是有目共睹的，所以研制高效、環(huán)保的新型分散劑是重中之重。

各國(guó)都在研究低毒性溢油分散劑來(lái)減少使用溢油分散劑對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成的影響。溢油分散劑對(duì)溢油的分散能力和對(duì)生物體的毒性是由表面活性劑的化學(xué)性能所決定的，所以改善溢油分散劑的性能應(yīng)該從表面活性劑著手。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有溢油分散劑的諸多問(wèn)題，提出一種高穩(wěn)定性溢油分散劑的制備方法，該方法簡(jiǎn)單、易行，制備得到的以高溢油分散劑性能穩(wěn)定，穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)而減少溢油分散劑的用量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高穩(wěn)定性溢油分散劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)殼聚糖的改性：將殼聚糖溶于醋酸緩沖溶液和酒精混合溶液中，待殼聚糖完全溶解后，加入十二烷基醛，調(diào)節(jié)ph值至4-6防止殼聚糖析出，加入硼氫化鈉攪拌，常溫條件下反應(yīng)時(shí)間不低于12h，調(diào)節(jié)ph值至7-9使疏水改性殼聚糖(hmc)析出，其中殼聚糖：醋酸緩沖溶液：酒精溶液：十二烷基醛：硼氫化鈉的質(zhì)量比為4:≧200:≧150:≧0.1:≧2.23，用不同濃度酒精溶液反復(fù)洗滌、離心、烘干得到疏水改性殼聚糖固體，將疏水改性殼聚糖固體溶于醋酸緩沖溶液中待用；

(2)表面活性劑溶液的配制：用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉配制表面活性劑溶液，所用溶劑為去離子水或海水配制的醋酸緩沖溶液，其中所配制溢油分散劑中十二烷基硫酸鈉濃度大于等于0.05wt％；

(3)高穩(wěn)定溢油分散劑的制備：將制備好的疏水改性殼聚糖溶液加入到十二烷基硫酸鈉溶液中，混合得到高穩(wěn)定性溢油分散劑，其中疏水性殼聚糖濃度大于等于0.2wt％。

進(jìn)一步地，所述殼聚糖的改性過(guò)程中殼聚糖：醋酸緩沖溶液：酒精溶液：十二烷基醛：硼氫化鈉的質(zhì)量比為4:200-400:150-300:0.1-0.5:2.23-15，不限于固定比例。

進(jìn)一步地，醋酸緩沖溶液濃度為100mm-300mm。

進(jìn)一步地，所述表面活性劑溶液中十二烷基硫酸鈉濃度為0.05-0.5wt％。

進(jìn)一步地，所述高穩(wěn)定性溢油分散劑中疏水改性殼聚糖濃度為0.2-2wt％。

進(jìn)一步地，所述高穩(wěn)定性溢油分散劑混合設(shè)備不限于高速均質(zhì)機(jī)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的還提供了一種高穩(wěn)定性溢油分散劑，采用上述制備方法制備而成。

本發(fā)明的另一個(gè)目的還提供了上述高穩(wěn)定性溢油分散劑在海洋溢油和淡水水體溢油中應(yīng)急處置的用途。一般應(yīng)用于環(huán)保工程領(lǐng)域，該方法綠色、高效，可以有效地減少溢油分散劑的使用量，降低其對(duì)環(huán)境的危害。

進(jìn)一步地，所述高穩(wěn)定性溢油分散劑作用溢油為原油、汽油、柴油或者汽\柴混合油，所述汽柴混合油中汽油與柴油的質(zhì)量比為1:1。

進(jìn)一步地，所述高穩(wěn)定性溢油分散劑與溢油的質(zhì)量比為1:1-10。

本發(fā)明高穩(wěn)定性溢油分散劑的制備方法步驟科學(xué)、合理、操作簡(jiǎn)單、易行，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明所使用的添加劑是天然高分子的化合物殼聚糖改性得到。殼聚糖是由甲殼素制得。甲殼素由在自然界中大量存在，且無(wú)生物毒性，是很好的原料。所以用疏水改性殼聚糖作為溢油分散劑助劑具有很好地應(yīng)用前景。

(2)本發(fā)明所使用的陰離子表面活性劑在很多目前常用的溢油分散劑中都有所涉及，有很廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

(3)本發(fā)明通過(guò)在乳化液中添加無(wú)生物毒性的疏水改性殼聚糖作為溢油分散劑助劑來(lái)改善溢油分散劑的穩(wěn)定性能，增加溢油在水體中被微生物分解的時(shí)間，從而可以在達(dá)到相同穩(wěn)定效果的情況下減少溢油分散劑的用量，降低必要條件下溢油分散劑使用帶來(lái)的生態(tài)危害。

(4)本發(fā)明針對(duì)溢油包括原油、汽油、柴油和汽\柴混合油，在淡水和海水水體中都有顯著作用，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1在乳化液制備完成后0h和4h用顯微鏡觀察到的樣品瓶同一高度處乳化液中油滴濃度對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1

本實(shí)施例公開(kāi)了一種高穩(wěn)定性溢油分散劑，該溢油分散劑適用于海洋及淡水水體溢油的處理，特別適用于使用化學(xué)方法對(duì)海洋及淡水水體溢油進(jìn)行應(yīng)急處理的情況。

高穩(wěn)定性溢油分散劑的制備方法包括以下步驟：

(1)殼聚糖的改性：將8g殼聚糖溶于440ml(0.2m)醋酸緩沖溶液和300ml乙醇混合溶液中，待殼聚糖完全溶解后加入220ul(95％)十二烷基醛溶液，充分?jǐn)嚢韬蠹尤?.46g硼氫化鈉，反應(yīng)完全后用鹽酸調(diào)節(jié)ph至5.2，將所得混合液攪拌24h。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至7使疏水改性殼聚糖析出，離心后將所得疏水改性殼聚糖分別用70wt％、80wt％、90wt％和100wt％乙醇溶液洗滌離心去除雜質(zhì)，最后將所得固體烘干得到實(shí)驗(yàn)用疏水改性殼聚糖固體。

(2)表面活性劑溶液的配制：用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉配制表面活性劑溶液，所用溶劑為去離子水配制的醋酸緩沖溶液，其濃度為0.1wt％。

(3)高穩(wěn)定性溢油分散劑制備及應(yīng)用：在五個(gè)裝有14.4ml去離子水和0.6ml汽油的樣品瓶中分別加入15ml用疏水改性殼聚糖和十二烷基硫酸鈉配制的高穩(wěn)定性溢油分散劑，其中十二烷基硫酸鈉濃度為0.1wt％，疏水改性殼聚糖濃度為0wt％、0.8wt％、1.2wt％、1.4wt％和2.0wt％。用高速分散均質(zhì)機(jī)以5000r/min攪拌3min，最后通過(guò)比較乳化液中油滴穩(wěn)定性來(lái)比較溢油分散劑的穩(wěn)定性。

采用本實(shí)施例1方法制備高穩(wěn)定性溢油分散劑并用于分散溢油。附圖1表明分散在乳化液中的油滴上浮(即油水分離)時(shí)間隨著溢油分散劑中疏水改性殼聚糖濃度增加而增加，且明顯高于不含疏水改性殼聚糖的乳化液的穩(wěn)定性。表明該方法制備的高穩(wěn)定性溢油分散劑有效。

實(shí)施例2

本實(shí)施例公開(kāi)了一種高穩(wěn)定性溢油分散劑，其制備方法包括以下步驟：

(1)殼聚糖的改性：將4g殼聚糖溶于220ml(0.2m)醋酸緩沖溶液和150ml乙醇混合溶液中，待殼聚糖完全溶解后加入110ul(95％)十二烷基醛溶液，充分?jǐn)嚢韬蠹尤?.23g硼氫化鈉，反應(yīng)完全后用鹽酸調(diào)節(jié)ph至5，將所得混合液攪拌24h。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至7使疏水改性殼聚糖析出，離心后將所得疏水改性殼聚糖分別用70wt％、80wt％、90wt％和100wt％乙醇溶液洗滌離心去除雜質(zhì)，最后將所得固體烘干得到實(shí)驗(yàn)用疏水改性殼聚糖固體。

(2)表面活性劑溶液的配制：用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉配制溢油分散劑，所用溶劑為去離子水配制的醋酸緩沖溶液，其濃度為0.1wt％。

(3)高穩(wěn)定性溢油分散劑制備及應(yīng)用：在五個(gè)裝有14.4ml去離子水和0.6ml柴油的樣品瓶中分別加入加入15ml用疏水改性殼聚糖和十二烷基硫酸鈉配制的高穩(wěn)定性溢油分散劑，其中十二烷基硫酸鈉濃度為0.1wt％，疏水改性殼聚糖濃度為0wt％、0.8wt％、1.2wt％、1.4wt％和2.0wt％。用高速分散均質(zhì)機(jī)以5000r/min攪拌4min，最后通過(guò)比較乳化液中油滴穩(wěn)定性來(lái)比較溢油分散劑的穩(wěn)定性。

實(shí)施例3

本實(shí)施例公開(kāi)了一種高穩(wěn)定性溢油分散劑，其制備方法包括以下步驟：

(1)殼聚糖的改性：將8g殼聚糖溶于440ml(0.2m)醋酸緩沖溶液和300ml乙醇混合溶液中，待殼聚糖完全溶解后加入220ul(95％)十二烷基醛溶液，充分?jǐn)嚢韬蠹尤?.46g硼氫化鈉，反應(yīng)完全后用鹽酸調(diào)節(jié)ph至5.2，將所得混合液攪拌24h。用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph至7使疏水改性殼聚糖析出，離心后將所得疏水改性殼聚糖分別用70wt％、80wt％、90wt％和100wt％乙醇溶液洗滌離心去除雜質(zhì)，最后將所得固體烘干得到實(shí)驗(yàn)用疏水改性殼聚糖固體。

(2)表面活性劑溶液的配制：用陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉(sds)配制溢油分散劑，所用溶劑為人工海水配制的醋酸緩沖溶液，其濃度為0.1wt％。

(3)高穩(wěn)定性溢油分散劑制備及應(yīng)用：在五個(gè)裝有14.4ml去離子水和0.6ml原油的樣品瓶中分別加入15ml用疏水改性殼聚糖和十二烷基硫酸鈉配制的高穩(wěn)定性溢油分散劑，其中十二烷基硫酸鈉濃度為0.1wt％，疏水改性殼聚糖濃度為0wt％、0.8wt％、1.2wt％、1.4wt％和2.0wt％。用高速分散均質(zhì)機(jī)以5000r/min攪拌4min，最后通過(guò)比較乳化液中油滴穩(wěn)定性來(lái)比較溢油分散劑的穩(wěn)定性。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。