本发明涉及一种海洋溢油消油剂，具体是一种改性凹凸棒石黏土颗粒作为溢油分散剂的制备方法。
背景技术：
随着炼油、石化产业的发展，人们对海洋油气开发规模持续扩大，海洋石油泄漏事故频频发生，大量的油污泄漏到海洋中，严重危害着海洋环境。海上石油污染一旦发生，需立即采取物理、化学和生物等方法进行处理，其中溢油分散剂的使用是常用的化学应急措施之一，特别是在大风浪或入海油量很大、回收效率很低的情况下。监测和研究结果表明，使用分散剂后，海面油膜迅速扩散，乳化后的油滴能避免玷污海鸟和溢油上岸，而且由于显著增大了油水接触面积，使油污更容易被水中溶解氧氧化或后期微生物降解，加速海洋对石油的自然净化过程。油污分散剂的优点在于使用方便、“见效快”，是恶劣气候条件下的首选。常用的溢油分散剂主要由人工合成的化学表面活性剂和有机溶剂组成，经机械搅拌混合和波浪的作用，利用表面活性剂具有的“亲水-亲油”性对海洋悬浮溢油进行乳化分散，从而形成水包油乳化油滴。但化学类油污分散剂的使用同时也面临严峻问题，如分散剂的使用往往受到溢油油品及海洋环境的影响，并且其对于海洋生物的毒性作用机制尚不明确，可能造成生态和环境的二次污染。因此开发出一种无毒的、环境友好的且高效的分散剂将是人们处理海洋溢油亟待解决的关键问题之一。
pickering乳液是一种由微纳米尺度的固体颗粒代替传统有机表面活性剂的新型乳液。为使固体颗粒能够有效乳化分散油污，要求固体颗粒可以被油和水分别润湿，润湿性适宜的微纳米固体颗粒吸附于油/水界面并形成稳定的界面膜，从而达到乳化分散作用。
固体颗粒乳化分散剂与传统化学分散剂相比较，具有如下的优势：1、减少乳化剂的用量，降低成本；2、稳定乳液时使用的固体粒子对环境友好，无二次污染；3、相比传统的乳化剂如有机类表面活性剂，固体颗粒对人体的毒害作用较小。但是乳状液属于热力学不稳定体系，为了使乳状液能够更加稳定存在，有时候还需要加入适当的表面活性剂，为了减少化学分散剂对环境产生的不友好的影响，增强乳化油滴的稳定性，天然生物表面活性剂无疑是相对理想的改性固体颗粒表面润湿性的改性剂，本专利发明的改性凹凸棒石黏土颗粒作为溢油分散剂用于乳化分散海水中的油污，并形成了较小的乳化油滴和长期稳定存在的乳液，这些研究结果充分表明它们在处理海洋溢油方面具有巨大的应用潜力和价值。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改性凹凸棒石黏土颗粒作为溢油分散剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性凹凸棒石黏土颗粒作为溢油分散剂的制备方法，包括以下步骤：
1）凹凸棒石黏土颗粒的制备：首先用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，然后用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品；
2）生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的制备：将生物表面活性剂配制成不同浓度的水溶液，将步骤1）中制备的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，把生物表面活性剂溶液与分散在水中的凹凸棒石黏土颗粒混合，基于分子间相互作用，制备出环境友好型生物表面活性剂改性凹凸棒石黏土颗粒基溢油分散剂；
3）将步骤2）制备的样品进一步稀释，将稀释后样品加入到不同性状、不同油水体积比和不同温度的油污染物与海水的混合体系中，震荡或搅拌使其混合均匀，达到最佳的乳化分散效果。
作为本发明进一步的方案：在步骤2）中，所述生物表面活性剂可以为鼠李糖脂或槐糖脂。
作为本发明进一步的方案：在步骤2）中，所述生物表面活性剂的浓度范围为0.02～0.1g•l-1，凹凸棒石黏土颗粒的质量分数为1～4%。
作为本发明进一步的方案：在步骤2）中，所述生物表面活性剂溶液与凹凸棒石黏土颗粒溶液的混合作用时间为0.5～3h。
作为本发明进一步的方案：在步骤3）中，所述油相可以为正构烷烃、原油或多种烷烃的混合物，油水比例范围为1:10～1:1，适用的温度范围为20～40℃，水相可以为纯水、人工海水或天然海水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所制备的改性天然凹凸棒石黏土颗粒作为海洋溢油分散剂的优点在于：1、制备方法简单，可实施性强；2、该溢油分散剂无毒无害，绿色环保，对海洋环境无二次污染；3、该溢油分散剂乳化效果好，乳液稳定时间长；4、该溢油分散剂耐温、耐盐效果好，适宜海洋环境。相关发明在处理海洋溢油领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种改性凹凸棒石黏土颗粒作为溢油分散剂的制备方法，包括以下步骤：
1）凹凸棒石黏土颗粒的制备：首先用37％的hcl（氯化氢，盐酸）在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，然后用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品；
2）生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的制备：将生物表面活性剂配制成不同浓度的水溶液，将步骤1）中制备的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，把生物表面活性剂溶液与分散在水中的凹凸棒石黏土颗粒混合，基于分子间相互作用，制备出环境友好型生物表面活性剂改性凹凸棒石黏土颗粒基溢油分散剂；
3）将步骤2）制备的样品进一步稀释，将稀释后样品加入到不同性状、不同油水体积比和不同温度的油污染物与海水的混合体系中，震荡或搅拌使其混合均匀，达到最佳的乳化分散效果。
所述步骤2）中生物表面活性剂可以为鼠李糖脂或槐糖脂；生物表面活性剂的浓度范围为0.02～0.1g•l-1，凹凸棒石黏土颗粒的质量分数为1～4%；生物表面活性剂溶液与凹凸棒石黏土颗粒溶液的混合作用时间为0.5～3h。
所述的步骤3）中的油相可以为正构烷烃、原油或多种烷烃的混合物，油水比例范围为1:10～1:1，适用的温度范围为20～40℃，水相可以为纯水、人工海水或天然海水。
实施例1
首先，用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将鼠李糖脂配制成鼠李糖脂溶液，把鼠李糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为1%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和正十四烷混合，加入的分散剂量为溢油量的5%，控制油水体积比为1:1。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在25℃测试其在纯水中对正十四烷的乳化能力，在1h时测得乳化率为66.5%。
实施例2
首先，用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将槐糖脂配制成槐糖脂溶液，把槐糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制槐糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为1%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和正十四烷混合，加入的分散剂量为溢油量的5%，控制油水体积比为1:1。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在25℃测试其在纯水中对正十四烷的乳化能力，在1h时测得乳化率为64.5%。
实施例3
首先，用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将鼠李糖脂配制成鼠李糖脂溶液，把鼠李糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为1%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和胜利油田产原油混合，加入的分散剂量为溢油量的10%，控制油水体积比为1:3。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在25℃测试其在纯水中对原油的乳化能力，在1h时测得乳化率为48.5%。
实施例4
首先，用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将鼠李糖脂配制成鼠李糖脂溶液，把鼠李糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为1%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和胜利油田产原油混合，加入的分散剂量为溢油量的10%，控制油/人工海水体积比为1:3。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在25℃测试其在人工海水中对原油的乳化能力，1h时测得乳化率为39.5%。
实施例5
首先用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将鼠李糖脂配制成鼠李糖脂溶液，把鼠李糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为1%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和胜利油田产原油混合，加入的分散剂量为溢油量的10%，控制油/人工海水体积比为1:3。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在35℃测试其在人工海水中对原油的乳化能力，1h时测得乳化率为35.5%。
实施例6
首先，用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将鼠李糖脂配制成鼠李糖脂溶液，把鼠李糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为2%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和胜利油田产原油混合，加入的分散剂量为溢油量的10%，控制油/人工海水体积比为1:3。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在25℃测试其在人工海水中对原油的乳化能力，1h时测得乳化率为33.4%。
实施例7
首先，用37％的hcl在室温下将凹凸棒石黏土颗粒活化24小时，用蒸馏水洗涤至ph=6，将样品在105℃下干燥8小时，通过研磨机将纯化的凹凸棒石黏土颗粒研磨至粒度小于200目的粉末样品，然后将纯化的凹凸棒石黏土颗粒分散在水相中，将鼠李糖脂配制成溶液，把鼠李糖脂溶液与分散在水中的凹凸棒石混合30min，控制鼠李糖脂溶液的浓度为0.04g/l，凹凸棒石的质量分数为1%，基于分子间相互作用制备出环境友好型生物表面活性剂改性的凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂。
将取自青岛第一海水浴场的天然海水进行常压过滤除去悬浮颗粒物，将制备好的改性凹凸棒石黏土颗粒的溢油分散剂和胜利油田产原油混合，加入的分散剂量为溢油量的10%，控制油/天然海水体积比为1:3。将油水混合物用搅拌机分散5min，静置一段时间，在25℃测试其在天然海水中对原油的乳化能力，1h时测得乳化率为30.2%。
本发明所制备的改性天然凹凸棒石黏土颗粒作为海洋溢油分散剂的优点在于：1、制备方法简单，可实施性强；2、该溢油分散剂无毒无害，绿色环保，对海洋环境无二次污染；3、该溢油分散剂乳化效果好，乳液稳定时间长；4、该溢油分散剂耐温、耐盐效果好，适宜海洋环境。相关发明在处理海洋溢油领域具有广泛的应用前景。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。