基于海洋魚油的消油劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種消油劑，更具體地涉及一種基于海洋魚油的消油劑及其制備方 法，該消油劑應用于石油開采、運輸及儲存過程中發(fā)生溢油事故時進行溢油乳化，屬于化工 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] "消油劑"又稱"溢油分散劑"，是由多種表面活性劑和強滲透性的溶劑組成，主要 用于處理海上溢油及清洗油污，是治理海洋石油污染的必備品。其作用機理是利用表面活 性劑的乳化作用，使油膜乳化形成0/V型乳狀液。溶劑能降低油類黏度，使其易于乳化。而 少量助劑能促進乳化分散過程，提高乳化效率，增加乳狀液的穩(wěn)定性。當將足夠量的化學消 油劑噴灑在溢油膜上時，表面活性劑分子即刻在油一水界面上發(fā)生定向吸附，親油基伸向 油，親水基伸向水，使界面張力大大下降，并形成具有一定強度的界面膜。其結(jié)果削弱和降 低了油膜的黏聚性，使油膜易于乳化分散成小油滴而轉(zhuǎn)入水體中，尤其是在外動力（由風、 浪或工作船引起）作用下，能加快其乳化分散過程而形成0/W型乳狀液。且其沉降深度不 超過5m，易于在海面上擴散，并經(jīng)歷物理的、化學的、生物的變化而使其消失。
[0003] 到目前為止，現(xiàn)有技術(shù)中已存在許多消油劑的相關(guān)報道，例如：
[0004]CN201210176597. 6的專利申請公開了一種消除海面浮油的生物消油劑及其制備 方法，該生物消油劑按重量百分比由5 %~9 %的槐糖脂、10 %~16 %的鼠李糖、15 %~ 20%的吐溫_85、2%~7%的司盤-80和48%~68%的乙二醇丁醚組成，先將上述除乙二 醇丁醚的原料按比例混合并攪拌均勻；然后加入乙二醇丁醚總量的10%~20%，攪拌均勻 后再加入乙二醇丁醚總量的10%~20%，并攪拌均勻；最后將剩余乙二醇丁醚加入攪拌均 勻。
[0005] CN201110328484. 9的專利申請公開了一種生物環(huán)保型消油劑，由生物型表面活性 劑、農(nóng)副產(chǎn)品來源且可用做食品乳化劑的非離子表面活性劑、水溶性含氧溶劑及水組成，各 原料的質(zhì)量百分比如下：生物型表面活性劑1. 5~0%;農(nóng)副產(chǎn)品來源且可用做食品乳化劑 的非離子表面活性劑1. 5~50% ;水溶性含氧溶劑10~80% ;水余量。
[0006] CN200910079430. 6的專利申請公開了一種消除海面浮油的水基消油劑及其制備 方法，其特征在于以其總重量為基準，含有：聚氧乙烯油酸酯：15. 0% -20. 0% ;聚氧乙烯辛 基酚醚：2. 0% -4. 0%;乙二醇單丁醚：8. 0% -12. 0%;二乙二醇單丁醚：8. 0% -12. 0%;水： 52. 0% -67. 0% ;將原料按比例加入到具有攪拌、加熱、冷卻及真空系統(tǒng)的搪瓷反應釜中，加 熱、攪拌混合，緩慢升溫到35~40°C;然后在不斷攪拌下按比例加入自來水，繼續(xù)攪拌30分 鐘后停止加熱；最后，邊攪拌邊冷卻至常溫。
[0007]CN201010540764. 1的專利申請公開了一種快速消除水面浮油的消油劑，其特征在 于所含原料及重量百分比如下：非離子表面活性劑〇. 5~30%;二聚甘油酯0. 1~10%;烷 基糖苷0. 1~10% ;pH值為6. 5~7. 0的陰離子表面活性劑0. 1~10% ;含氧溶劑0. 5~ 15% ;乙醇0.5~10% ;碳氫溶劑1~5% ;水50~80% ;pH值為6. 5~7.0。
[0008] CN201010239689. 5的專利申請公開了一種應用于石油開采、運輸及儲存過程中發(fā) 生溢油事故時通過表面活性劑進行溢油乳化并同時用相關(guān)微生物進行快速生物修復作用 的生物型溢油分散劑及其制備方法。
[0009] 上述現(xiàn)有技術(shù)中的消油劑普遍存在組分復雜多樣、消油效率低、工藝復雜、成本 高、利用率低、應用范圍窄等不足之處。因此，開發(fā)一種組成成分簡單、消油率高、成本低、工 藝簡單的消油劑是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的諸多問題，本發(fā)明目的在于提供一種基于海洋魚油的消油劑及 其制備方法。該消油劑通過組分的優(yōu)選和條件優(yōu)化，具有組成成分簡單、消油率高等特性， 且可將飼料級的魚油進行高值化利用，使其具有廣泛的工業(yè)化前景和市場價值。
[0011] 魚油的主要成份是甘油三脂、磷甘油醚、類脂、脂溶性維生素，以及蛋白質(zhì)降解物 等，具有豐富的脂肪酸，因而用魚及其廢棄物加工所得魚油用作油脂的質(zhì)量是可靠的，魚油 可跟二乙醇胺在一定的條件下反應生成非離子表面活性劑魚油脂肪酸二乙醇酰胺，應用于 溢油事故的處理中。本發(fā)明的發(fā)明人通過悉心研究，發(fā)現(xiàn)魚油反應物具有良好的乳化、滲透 等作用，有利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
[0012] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0013] -種基于海洋魚油的消油劑，以海洋魚油為反應原料的魚油脂肪酸二乙醇酰胺作 為基本成分。
[0014] 在上述消油劑中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述消油劑還包括輔料和溶劑。
[0015] 在上述消油劑中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述消油劑按重量百分比由以下組分 構(gòu)成：所述魚油脂肪酸二乙醇酰胺20-40%，輔料13-33%，余量為溶劑。
[0016] 所述輔料可以為本領(lǐng)域常用輔料。更優(yōu)選地，所述輔料由滲透劑和助溶劑組成，所 述輔料中各組分在所述消油劑中的重量百分比優(yōu)選為：滲透劑8-18%，助溶劑5-15%。
[0017]下面對本發(fā)明消油劑的各組分進行說明。
[0018] 在本發(fā)明所述的基于海洋魚油的消油劑中，其魚油脂肪酸二乙醇酰胺來源于海 洋魚油與二乙醇胺的合成反應，其海洋魚油可以是從海洋中任何多脂魚類中提取的油類 物質(zhì)，比如市場上有售的普通魚油或深海魚油，本發(fā)明中的海洋魚油優(yōu)選為飼料用魚油， 這樣可以節(jié)省成本。魚油脂肪酸二乙醇酰胺主要作為表面活性劑起到乳化作用，使油膜 乳化形成0/V型乳狀液，魚油脂肪酸二乙醇酰胺作為消油劑的組分之一，其重量百分比優(yōu) 選為20-40%，該范圍包括了其中的任何子區(qū)間范圍和具體數(shù)值，如為20-27%、28-34%、 35-40%、22%、25%、28%、30%、35%、38%、39%。在本發(fā)明的消油劑中，魚油脂肪酸二乙 醇酰胺的含量過高或過少乳化效果均不理想。另外，從成本上考慮，魚油脂肪酸二乙醇酰胺 的含量優(yōu)選不高于40%。
[0019] 在本發(fā)明所述的基于海洋魚油的消油劑中，滲透劑為本領(lǐng)域常用滲透劑，滲透劑 優(yōu)選為滲透劑JFC(全稱：脂肪醇聚氧乙烯醚，屬非離子表面活性劑）。滲透劑主要起滲透 作用，也是具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降 的物質(zhì)。滲透劑作為消油劑的組分之一，其重量百分比優(yōu)選為8-18%，該范圍包括了其中的 任何子區(qū)間范圍和具體數(shù)值，如為8-10%、11-14%、15-18%、9%、12%、14%、16%、17%。
[0020] 在本發(fā)明所述的基于海洋魚油的消油劑中，助溶劑為本領(lǐng)域常用助溶劑，所述助 溶劑優(yōu)選為異丙醇或/和乙二醇，少量助劑能促進乳化分散過程，提高乳化效率，增加乳狀 液的穩(wěn)定性，助溶劑作為消油劑的組分之一，其重量百分比優(yōu)選為5-15%，該范圍包括了其 中的任何子區(qū)間范圍和具體數(shù)值，如為5-7%、8-12%、13-15%、6%、8%、10%、12%、14%。
[0021] 在本發(fā)明所述的基于海洋魚油的消油劑中，溶劑優(yōu)選為液體石蠟或/和水，水可 以為蒸餾水或去離子水。
[0022] 上述消油劑的制備方法，包括如下步驟：
[0023] 魚油脂肪酸二乙醇酰胺的制備步驟，以海洋魚油和二乙醇胺作為原料進行脫水縮 合反應，之后從反應液中分離得到魚油脂肪酸二乙醇酰胺；
[0024] 混合步驟，按上述組分重量百分比將所述魚油脂肪酸二乙醇酰胺與輔料和溶劑混 合，攪拌均勻后得到所述消油劑。
[0025] 在上述制備方法中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述脫水縮合反應具體如下：將海洋 魚油和二乙醇胺按規(guī)定比例加入反應容器中，攪拌并加熱至120-130°C(優(yōu)選為125°C)， 之后向所述反應容器中加入強堿催化劑，繼續(xù)攪拌保溫反應直至胺值不再改變?yōu)橹?，降?至室溫后得到反應液。優(yōu)選地，所述海洋魚油和二乙醇胺的質(zhì)量比為1:3_5(優(yōu)選為1:4)， 所述強堿催化劑的用量為所述海洋魚油和所述二乙醇胺質(zhì)量總和的1.5_2wt% (優(yōu)選為 1. 5wt% )。所述強堿催化劑可以為氫氧化鉀或氫氧化鈉。所述反應容器可以為帶有回流冷 凝管的三口瓶。
[0026] 在上述制備方法中，作為一種優(yōu)選實施方式，所述從反應液中分離得到魚油脂肪 酸二乙醇酰胺的具體方法為：首先，向所述反應液中加入乙醚和三氯甲烷形成混合溶劑 (優(yōu)選二者體積比為1:1)，攪拌15_30min;然后，轉(zhuǎn)入分液漏斗靜置，之后將下層溶液（即 甘油和催化劑的混合溶液）分出，再對所述分液漏斗中剩余的有機層進行水洗，水洗后再 次將位于下方的溶液層分出；最后，對所述分液漏斗中剩余的脂肪酸二乙醇酰胺和水的混 合物進行減壓蒸餾，得到淺黃色粘稠透明液體，即為魚油脂肪酸二乙醇酰胺。優(yōu)選地，所述 混合溶劑的用量為所述反應液體積的2-2. 5倍。
[0027] 本發(fā)明的消油劑以海洋魚油為反應原料的魚油脂肪酸二乙醇酰胺為主要成分之 一，輔料有滲透劑、助溶劑、溶劑等。在適宜的條件下，將海洋魚油與二乙醇胺發(fā)生反應，用 優(yōu)化的工藝進行配制，制備非離子表面活性劑魚油脂肪酸二乙醇酰胺。本發(fā)明的原料來源 于飼料級海洋魚油，提高了其使用價值；此外，本發(fā)明的具有高效的消油效果，且可避免傳 統(tǒng)的消油劑對海水造成的二次污染；其制備生產(chǎn)過程簡單，可靠性強，具有良好的經(jīng)濟效 益。
【具體實施方式】
[0028] 下面通過具體的實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但這些例舉性實施方式并非旨在 對本發(fā)明的實際保護范圍構(gòu)成任何形式的任何限定。
[0029] 以下實施例中使用的各種原料均為市售產(chǎn)品，其中海洋魚油為飼料用魚油，購自 浙江興業(yè)集團有限公司。
[0030] 實施例1
[0031] 按總重量份為100份計，該實施例消油劑的制備方法如下：
[0032] (1)按1:4的質(zhì)量比將海洋魚油和二乙醇胺加入到帶有回流冷凝管的三口瓶中， 開啟攪拌器。
[0033] (2)然后將三口瓶升溫至125°C，加入海洋魚油和二乙醇胺總量的1. 5wt%的催化 劑K0H，繼續(xù)攪拌并保溫反應至胺值不再改變?yōu)橹?，降溫至室溫后得到反應液?br>[0034] (3)向反應液中加入2倍的由乙醚和三氯甲烷形成的混合溶劑（二者體積比為 1:1)，充分攪拌20min;隨后轉(zhuǎn)入分液漏斗靜置過夜，分出位于下層的甘油和催化劑混合溶 液；然后再對分液漏斗中的有機溶液進行兩次水洗，每次水洗都將位于下層的溶液分出； 最后對分液漏斗中剩余的脂肪酸二乙醇酰胺和水的混合物進行減壓蒸餾，得到淺黃色粘稠 透明液體，即得魚油脂肪酸二乙醇酰胺。
[0035] (4)將制備的魚油脂肪酸二乙醇酰胺20重量份、滲透劑JFC8重量份、助溶劑異丙 醇5重量份與溶劑液體石蠟67重量份置于容器中混合，在常溫下不斷攪拌，得到均勻地液 體，即得基于海洋魚油的消油劑，命名為1組。
[0036] 實施例2
[0037] 按總重