一种超分子凝油剂及其制备与回收方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于溢油处理领域，涉及一种新型凝油剂及其制备与回收方法。
【背景技术】
[0002] 原油的泄漏不仅仅是资源的浪费，更可能减少海水中氧气含量，带入大量有毒物 质，对局部海洋生态系统造成严重的危害。凝油剂属于一种处理海面溢油的化学方法，对于 处理油层厚度相对较薄的溢油具有较好的效果。
[0003]凝油剂是一种可使油凝成黏稠物直至块状，或本身可吸油形成一种易于回收的凝 聚物的物质，适用于相对较薄的油层。毒性低，溢油可回收，能有效防止油扩散，配合使用围 油栏和回收装置可提高处理漏油和回收的效率。
[0004]作为凝油剂的材料必须符合以下要求：能够快速的胶凝油类，胶凝形成的块状物 具有一定强度，容易打捞，本身安全，毒性小，对水体污染小。凝油剂在使用过程中也需要满 足一些条件，首先需要将凝油剂较为均匀的撒落在溢油面上；其次则是对于凝油剂的回收 工作须易于进行，否则可能产生更严重的污染；再则，凝油剂凝油速率，凝胶强度受风浪等 因素的影响也需要考虑。
[0005] 国内凝油剂的研究起步较晚，大致开始于20世纪80年代，并在对国外已有凝油 剂合成工艺、使用方法的改进和对已有制备思路的深入研究拓展两个方面取得了一定的成 果，前者主要包括改性的山梨醇类、氨基酸类、羧酸酯类凝油剂等；后者如改性大豆蛋白类、 淀粉类、改性壳聚糖类等，目前国内市售的凝油剂多各自有较多缺陷，对其投入实际应用造 成很大限制，其中凝油剂效率低、凝油凝胶难以回收是尤为突出的缺点，也是最需要解决的 问题。因此，制备新型高效环境友好的凝油剂十分必要。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于改进现有技术的不足，提供一种超分子凝油剂及其制备与回收 方法。此凝油剂可以在常温下从油水混合物中选择性凝油，用量少，凝油率高，凝油块强度 大，易于打捞，可回收，是一种非常有前景的溢油处理材料。
[0007] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下： 一种超分子凝油剂，以质量份计，由20~25份4-溴肉桂酸、15~20份二环己胺、200~250 份甲醇制备而成。
[0008] 上述凝油剂的制备方法，采用4-溴肉桂酸与二环己胺为原料，以甲醇为溶剂合成 4-溴肉桂酸二环己胺盐（4-BrCIN)，具体步骤如下： 将二环己胺和4-溴肉桂酸加入到甲醇溶剂中，在50~60°C充分搅拌的条件下反应4~5h后，趁热将溶液倒入适宜大小的培养皿中，加入0~200份的水，静置使4-BrCIN自行组装，待 培养皿中整体呈白色粘稠状时，可采用室温晾干、50~60°C干燥、抽滤或几种方法组合来除 去残余的水和甲醇，分离出产物后密封保存，产物通过肉眼可以观察到清晰地纤维状结构。
[0009] 上述凝油剂回收时采取溶解分液法，仍以甲醇为溶剂，可分离出凝油剂溶液和油 相。
[0010] 本发明的有益效果在于： 1、对于4-BrCIN的制备方法进行了很大的改进，之前文献中对于4-BrCIN的合成多使 用硝基苯作为溶剂，毒性气味均较大，且后处理时需要使用乙腈才可以使4-BrCIN沉淀分 离，本发明采用甲醇作为溶剂，大大降低了溶剂的成本和毒性，且本发明使用水代替乙腈可 以很大程度的促进4-BrCIN的自组装速度，不仅可以减少分离所需时间，提高分离效率，也 在一定程度上提高了本凝油剂的凝油能力。
[0011] 2、本发明的凝油剂安全，无毒无味，对环境无污染，热稳定性好，可以在较高的温 度下处理溢油，添加25wt%含量时，除油率可以达到95%以上，凝油块强度较大，可利用网进 行打捞，且打捞后液面无油污，凝油块不沾网。
[0012] 3、本发明提供了一种对本凝油剂的简单实用的回收方法，即将胶凝油块加入60°C 的甲醇溶剂中，凝油剂本身会溶解于甲醇而与油类分层，采用分液的方法即可回收，凝油剂 回收率可达到70%以上，油类的回收率可达到85%以上，回收效率较高。
【附图说明】
[0013] 图1为有机盐凝油剂4-BrCIN的制备、使用与回收过程。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本 发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖 在本发明的保护范围中。
[0015]
【具体实施方式】一：本实施方式提供了一种超分子凝油剂及其制备与回收方法，如 图1所示，具体步骤如下： 一种超分子凝油剂，采用22份的4-溴肉桂酸与18份二环己胺为原料合成，以240份 甲醇为溶剂合成4-溴肉桂酸二环己胺盐（4-BrCIN)。
[0016] 上述凝油剂的制备方法，包括下述的步骤： 将22份的4-溴肉桂酸与18份二环己胺加入240份的甲醇溶剂中，在55°C充分搅拌的 条件下反应4~5h后，趁热将溶液倒入适宜大小的培养皿中，静置使4-BrCIN自行组装，待培 养皿中整体呈白色粘稠状时，可采用室温晾干、55°C干燥、抽滤或几种方法组合来除去残余 的水和甲醇，分离出产物后密封保存，产物通过肉眼可以观察到清晰地纤维状结构。本凝油 剂回收时采取溶解分液法，仍以甲醇为溶剂，可分离出凝油剂溶液和油相。
[0017] 凝油剂性能测试： 最低凝胶浓度：首先向试管中加入2g的待测有机溶剂，然后滴加含一定量凝油剂的甲 醇溶液(浓度约为0.lg/ml)，在65°C水浴中加热2~3min后取出放在室温水浴中冷却或直接 在空气中冷却2h，将试管倒置观察成胶情况。测试结果见表1。
[0018] 表1凝油剂最低胶凝浓度测试结果_
(G-gel，胶凝；PG-particalgel，部分胶凝；NG-nogel，不胶凝） 凝油剂最佳用量及除油率：采用重量法进行测试，将凝胶油打捞出后，剩余液相加入 250ml具塞锥形瓶，加入30~40ml石油醚，反复震荡，放置lOh以上，用分液漏斗除去水相后， 倒入干燥并已称重的烧杯中，在75°C条件下烘干，冷却至室温后称重，通过烧杯前后重量变 化计算除油率，得出的结果为4-BrCIN用量为25%时除油率可达98. 7%。
【具体实施方式】 [0019] 二：本实施方式与一不同的是，超分子凝油剂，以质量 份计，由25份4-溴肉桂酸、20份二环己胺、220份甲醇、40份水制备而成。
[0020] 【具体实施方式】三：本实施方式与【具体实施方式】一不同的是，超分子凝油剂，以质量 份计，由20份4-溴肉桂酸、16份二环己胺、200份甲醇、120份水制备而成。
【主权项】
1. 一种超分子凝油剂，其特征在于所述超分子凝油剂以质量份计，由20~25份4-溴肉 桂酸、15~20份二环己胺、200~250份甲醇制备而成。2. 根据权利要求1所述的超分子凝油剂，其特征在于所述超分子凝油剂由22份4-溴 肉桂酸、18份二环己胺、240份甲醇制备而成。3. 根据权利要求1所述的超分子凝油剂，其特征在于所述超分子凝油剂由25份4-溴 肉桂酸、20份二环己胺、220份甲醇、40份水制备而成。4. 根据权利要求1所述的超分子凝油剂，其特征在于所述超分子凝油剂由20份4-溴 肉桂酸、16份二环己胺、200份甲醇制备而成，由25份4-溴肉桂酸、20份二环己胺、220份 甲醇、120份水制备而成。5. -种权利要求1-4任一权利要求所述的超分子凝油剂的制备方法，其特征在于所述 制备方法具体步骤如下： 将二环己胺和4-溴肉桂酸加入到甲醇溶剂中，在50~60°C充分搅拌的条件下反应4~5h 后，趁热将溶液倒入培养皿中，加入0~200份的水，静置使4-BrCIN自行组装，待培养皿中整 体呈白色粘稠状时，除去残余的水和甲醇，分离出产物即为超分子凝油剂。6. 根据权利要求5所述的超分子凝油剂的制备方法，其特征在于所述除去残余的水和 甲醇的方法为室温晾干、50~60°C干燥、抽滤或几种方法组合。7. -种权利要求1-4任一权利要求所述方法制备的超分子凝油剂的回收方法，其特征 在于所述回收方法采取溶解分液法，以甲醇为溶剂，分离出凝油剂溶液和油相。
【专利摘要】本发明公开了一种超分子凝油剂及其制备与回收方法，所述超分子凝油剂由20~25份4-溴肉桂酸、15~20份二环己胺、200~250份甲醇制备而成，具体步骤如下：将二环己胺和4-溴肉桂酸加入到甲醇溶剂中，在50~60℃充分搅拌的条件下反应4~5h后，趁热将溶液倒入适宜大小的培养皿中，加入0~200份的水，静置使4-BrCIN自行组装，待培养皿中整体呈白色粘稠状时，除去残余的水和甲醇，分离出产物后密封保存。上述凝油剂回收时采取溶解分液法，仍以甲醇为溶剂，可分离出凝油剂溶液和油相。本发明的凝油剂安全，无毒无味，对环境无污染，热稳定性好，可以在较高的温度下处理溢油，添加25wt%含量时，除油率可以达到95%以上，凝油块强度较大，可利用网进行打捞，且打捞后液面无油污，凝油块不沾网。
【IPC分类】C09K3/32
【公开号】CN105131907
【申请号】CN201510492494
【发明人】刘宇艳, 胡相相, 王永臻, 王友善
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月12日