高效低溫環(huán)保型溢油分散劑的研制.pdf

1、隨著世界范圍內(nèi)對石油及其制品日益增長的需求，海上石油開采量和運(yùn)輸量大幅度增加，溢油事故時(shí)有發(fā)生，溢油污染已成為各種海洋污染類型中發(fā)生頻率最高、分布范圍最廣且危害程度最大的一種。溢油分散劑在處理海面溢油時(shí)具有高效、簡便、迅速凈化環(huán)境等優(yōu)勢，合理使用溢油分散劑是減少溢油污染和危害的一種重要手段。但由于溢油分散劑所含有的表面活性劑、有機(jī)溶劑等化學(xué)組分，本身具有一定的毒性且可能殘留在環(huán)境中，不僅對多種海洋生物有毒害作用，還會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，

2、大大限制了其實(shí)際應(yīng)用。同時(shí)，現(xiàn)有的溢油分散劑產(chǎn)品對高粘度原油的乳化分散效果不佳，特別是在低溫環(huán)境下（≤5℃）應(yīng)用效果甚差。因此，開發(fā)適合低溫環(huán)境下使用的高效、低毒且易于生物降解的溢油分散劑，對提高溢油分散劑的使用效果和應(yīng)用范圍，有效消除溢油污染具有重要意義。
　　本論文以開發(fā)適合高粘度重質(zhì)原油和低溫環(huán)境下使用的高效、低毒且易于生物降解的溢油分散劑為主要目的，通過均勻?qū)嶒?yàn)，設(shè)計(jì)該溢油分散劑中非離子表面活性劑的復(fù)配比例，確定高效低溫環(huán)

3、保型溢油分散劑的配方及其在處理溢油時(shí)的適宜應(yīng)用條件及應(yīng)用效果，同時(shí)考察該溢油分散劑對海洋生物的毒性效應(yīng)和在海洋水體中的生物可降解性。論文的主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下：
　　1、確定了高效低溫環(huán)保型溢油分散劑的配方及其在處理海面溢油時(shí)的適宜應(yīng)用條件。
　?。?）選用山梨醇酯A、山梨醇酯B和山梨醇酯C三種非離子表面活性劑為分散劑的活性物主體，以二乙二醇單丁醚為溶劑，QHD32-6重質(zhì)原油為實(shí)驗(yàn)對象，BFT（Baffled Fla

4、sk Test）法測定原油分散率為指標(biāo)，通過均勻法設(shè)計(jì)表面活性劑的復(fù)配配方，確定分散性能優(yōu)良的分散劑配方，命名為TST-6，其主要成分山梨醇酯A、山梨醇酯B和山梨醇酯C和溶劑的質(zhì)量比為13.55:26.20:10.25:50.00。該分散劑在0~25℃溫度范圍內(nèi)對QHD32-6原油的分散率介于53.1％~71.2%之間，0℃時(shí)分散率達(dá)53.1%，較商品化的GZ、GM-2和HLD-501分散劑分別提高2.5、2.6和2.3倍，具有耐低溫特

5、性。
　?。?）確定了所研制的TST-6型溢油分散劑適宜應(yīng)用條件，包括溫度、劑油比、鹽度、pH和油品性質(zhì)等。TST-6分散劑在0~25℃溫度范圍內(nèi)保持較高的分散活性，且在15℃時(shí)分散率最佳，高達(dá)71.2%。0℃時(shí)，該分散劑的pH適用范圍為7.8~9.0，劑油比為1:5~1:10；15℃時(shí)，該分散劑的pH適用范圍為6.0~9.0，劑油比為1:5~1:25。同時(shí)，該分散劑在常溫(25±1℃)下對QHD32-6和BX重質(zhì)原油分散率較高，

6、分別為64.3%和58.6%，而對SZ36-1、BZ34-1、CQL與BZ28-1原油的分散效果較差，表明該分散劑對不同產(chǎn)地原油的乳化分散效果具有一定的特異性。
　　2、評價(jià)了所研制的TST-6高效低溫環(huán)保型溢油分散劑對不同營養(yǎng)級(jí)生物的毒性效應(yīng)及其在水體中的生物可降解性。
　　（1）分別以中肋骨條藻(Skeletonema costatum)、鹵蟲(Artemia)和斑馬魚(Danio Rerio)為受試生物，考察所研制的T

7、ST-6分散劑對不同營養(yǎng)級(jí)生物的毒性效應(yīng)，并將其毒性與商品化的命名為GZ的低溫分散劑進(jìn)行比較。結(jié)果表明，TST-6分散劑對中肋骨條藻、鹵蟲和斑馬魚96h半致死濃度（96h-EC50或96h-LC50）分別為120.37 mg/L、8184.65 mg/L和2181.06 mg/L，分別為GZ分散劑的21.3、200.3倍和89.8倍，表明TST-6分散劑對3種生物的毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于GZ分散劑，且TST-6分散劑對斑馬魚的毒性效應(yīng)滿足國標(biāo) G

8、B18181-2000的生物毒性要求。同時(shí)，TST-6和 GZ分散劑對不同營養(yǎng)級(jí)水生生物的毒性敏感次序?yàn)橹欣吖菞l藻>斑馬魚>鹵蟲，表明浮游植物中肋骨條藻對溢油分散劑的生物毒性最為敏感，且中肋骨條藻分布廣泛，易于取材和培養(yǎng)，可推薦為溢油分散劑的毒性受試生物。
　　（2）以5日生化耗氧量（BOD5）/化學(xué)耗氧量（COD）為指標(biāo)，確定了所研制的TST-6溢油分散劑的可生物降解性，結(jié)果表明，該分散劑的BOD5/COD值為34.10%，滿足

9、國標(biāo)GB18181-2000的生物可降解性指標(biāo)，表明該溢油分散劑具有良好的生物可降解性。
　　3、評價(jià)了所研制的TST-6高效低溫環(huán)保型溢油分散劑在處理海面溢油時(shí)的應(yīng)用效果。
　　通過室外模擬溢油試驗(yàn)，考察所研制的TST-6溢油分散劑在處理QHD32-6重質(zhì)原油溢油的應(yīng)用效果，并與商品化的GM-2、GZ、HLD-501分散劑和本實(shí)驗(yàn)室自主研制的RS-1分散劑進(jìn)行對比，以不添加分散劑的溢油體系作為對照。所測試的5種溢油分散劑能

10、夠有效乳化分散水體中的原油，經(jīng)過10d的實(shí)驗(yàn)周期，添加TST-6分散劑體系的油污染物去除率最大，達(dá)到31.2%，較對照組提高了1.4倍，較RS-1、GZ、HLD-501、GM-2分散劑分別提高1.3、1.1、1.3和1.5倍；同時(shí)，利用GC-MS測定6個(gè)處理體系的石油烴組分，通過定性分析表明添加不同分散劑的5個(gè)體系的殘留油中烷烴/藿烷特征比值和一取代屈與一取代二苯并噻吩的相對分布比值較對照組體系發(fā)生明顯的變化，且添加所研制的TST-6分