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HMD系列溢油分散剂产品说明一、产品简介HMD系列溢油分散剂（也称消油剂），是我公司联合国家海洋研究所共同研制开发的高效溢油分散剂系列产品，分为HMD-1常规型溢油分散剂，HMD-2浓缩型溢油分散剂，HMD-3特殊油品溢油分散剂，该系列产品高效、可生物降解、安全环保、消油效果好、使用方便，各项技术指标都超过国家相关标准的要求，类同于国外先进产品水平。
它可广泛用于海上石油钻井平台、船舶、港口、码头等所在水域，并在我国渤海、东海、南海的海洋溢油事故中使用，效果优良。
它该产品主要作用是当水域发生溢油时，将之喷洒到溢油上能使水面溢油乳化分散成微小颗粒，使其在波浪或外加搅拌力的作用下分散到水内并不再上升，从而加速溢油被水中微生物降解的过程，达到降低污染损害和尽快消除溢油污染的目的。
溢油分散剂一般用量：1、原液喷洒一般用量为溢油量的10－20％左右，可根据环境条件和油品种类适当调整，但最大用量不宜超过90％。
2、用水枪射水控制有油火灾，在水中混入2-5％消油剂，可增加灭火放果，不得使用原液喷洒灭火。
二、产品技术指标三、包装与贮存1、包装采用200L铁桶（净重170千克）。
2、贮存处应通风干燥，防止锈蚀，并要避免产品高温暴晒，在良好的储存条件下，原包装贮存期可达五年。
四、溢油分散剂的使用·作业前＊应熟悉国家海洋局和交通部有关使用溢油分散剂的规定。
＊使用前应在现场做简易试验，确认在现场条件下的溢油能被分散剂分散才可喷洒作业。
＊指挥人员要选择适宜的时机，在溢油未形成油包水乳化液之前，向油膜喷洒溢油分散剂，才能获得良好的分散溢油的效果。
＊尽可能使用收油机吸附材料等，回收和吸附溢油，减少油膜厚度，然后再使用溢油分散剂。
＊备有专用的喷洒设备，可获得好的使用效果。
·喷洒＊对水面溢油喷洒溢油分散剂时，应适当调节喷洒设备的喷洒速率和运载工具的移动速度，以获得适宜的剂量。
＊喷洒应从上风处开始向下风处进行；先向油膜周边喷洒，逐渐向油膜中部进行。
溢油分散剂技术标准一、引言溢油事件是海洋环境的严重污染事件之一，对于溢油事件的处理需要特殊的技术和产品。
溢油分散剂作为一种重要的应急处理产品，在溢油事件中具有非常重要的作用。
为了规范溢油分散剂的生产和使用，制定了相关的技术标准，以确保其高效、安全地应用于溢油处理过程中。
二、标准适用范围本标准适用于溢油分散剂的生产、质量控制和使用等相关环节，以确保溢油分散剂在应急处理中的有效性和可靠性。
三、术语和定义1. 溢油分散剂：指用于将表面张力减小、使溢油分散成微小颗粒，从而加速溢油的天然分散和降解的化学品。
2. 生产商：指生产溢油分散剂的企业或个人。
3. 使用单位：指在溢油事件中对溢油分散剂进行使用的单位，包括应急处理单位和政府部门等。
4. 质量控制：指对溢油分散剂生产过程中的原材料、生产工艺和成品质量进行监控和检测的过程。
5. 安全性：指溢油分散剂在使用过程中对环境和人体的安全性。
四、生产要求1. 原材料选择：生产商应选择对环境友好、对海洋生物无害的原材料作为溢油分散剂的原料，避免使用有毒有害的物质。
2. 生产工艺：生产商应采用先进的生产工艺，确保溢油分散剂的稳定性和一致性。
3. 质量控制：生产商应建立完善的质量控制体系，对原材料和成品进行严格的检测和监控，确保产品符合相关标准要求。
4. 环保要求：生产商应遵循国家相关环保法律法规，确保生产过程中不产生有害废物，尽量减少对环境的影响。
五、产品质量标准1. 外观：溢油分散剂应为无色、澄清的液体，不应有悬浮颗粒或颜色不均的现象。
2. 化学成分：溢油分散剂应符合国家相关标准对其化学成分的要求，不得含有对环境和生物有害的物质。
3. 溢油分散效率：溢油分散剂应具有较高的溢油分散效率，能够将溢出的原油快速分散成微小颗粒，提高天然分散和降解的速度。
4. 稳定性：溢油分散剂在不同环境条件下应具有良好的稳定性，包括在不同温度、盐度和PH值下的表现。
5. 生物降解性：溢油分散剂应具有良好的生物降解性能，能够在一定时间内完全降解成无害物质。
94海上溢油是一项严重的环境风险，可能对海洋生态系统、人类健康和经济产生不可估量的损害。
为减少海上溢油风险，我国采取了一系列措施，包括加强船舶安全管理、实施海洋环境保护法规、提高应急响应能力等。
使用先进的技术和设备进行溢油应急响应，加强监测和预警系统，也是减少海上溢油风险的重要举措。
1 海上溢油的风险分析1.1 溢油事故原因船舶溢油事故的原因可以归纳为船舶碰撞、船舶失控、机械故障、人为疏漏和恶劣天气等因素。
碰撞可能导致船体破损，燃油管道泄漏或油舱破裂，造成溢油。
船舶失控指船只无法操纵，造成船体损伤或油舱泄漏。
机械故障如发动机故障或管道破裂可能引发溢油。
人为疏漏包括操作失误、不当操作或不合理的维修等。
恶劣天气条件如强风、巨浪和海况恶劣可能导致船只出现问题，造成溢油事故的发生。
1.2 主要风险源船舶溢油的主要风险源包括货物油、燃油和船舶化学品等。
这些物质在溢油事故中可能对海洋环境造成严重影响。
首先是货物油，包括原油、石油产品和化学品等。
原油是一种复杂的混合物，含有各种有害物质，如重金属和多环芳烃等，对海洋生态系统产生潜在的毒性影响。
石油产品如汽油、柴油和润滑油等也具有一定的毒性和难降解性。
化学品则包括在船舶运输过程中可能使用的各种化学物质，如危险品和工业化学品。
这些化学品的泄漏可能导致水体污染和生态系统受损。
其次是燃油，主要指船舶使用的燃料，如柴油和重油。
燃油具有高粘度和高密度，一旦泄漏，很难迅速回收和清理。
燃油的泄漏会导致水面形成油膜，对海洋生物和海滩等敏感生态环境造成严重危害2 溢油处置技术研究 2.1 物理方法2.1.1 围油栏技术围油栏技术是一种用于控制和收集溢油的方法，它通过设置栏杆如栅栏式围油栏或隔离设备，将溢油限制在一定区域内，阻止其进一步扩散。
围油栏可以使用不同的设计和材料，包括气囊式、浮筒式和吸油毯式等。
气囊式围油栏是利用充气的橡胶或塑料气囊，通过浮力将溢油圈起来。
它具有灵活性和适应性，可以根据需要调整形状和大小。
海上溢油处置措施方案处置原则海上溢油事故发生时，应一方面保护海洋生态环境不受影响，另一方面要采取积极措施限制溢油的扩散范围，并快速控制溢油。
实现这两方面的目标，需依据现场实际情况，采取以下原则或策略。
原则一：优先处理大面积的稠油说明水稠油说明水指的是密度大于1.0g/ml的水层，此类水层与溢油物理性质相似，会发生油水分离，而且会受到风、浪的作用，使得其面积扩散范围变大。
因此，对于大面积的稠油说明水应该优先进行处理，以减少溢油扩散的面积。
原则二：吸油、围堵、分散和喷撒等技术的综合使用海上溢油处置过程中，不同区域、不同时间段存在较大变化，通过选择不同的技术的组合应对不同的处置需求，可以更有效地控制溢油。
例如，在将溢油限制在一定范围的同时，对污染物进行吸油或围堵处理。
另外，在特定条件下，也可采用分散和喷洒剂控制油膜，从而实现更为有效的处置。
原则三：责任区域明确在处理海上溢油事故时，必须先明确责任区域，并分派责任。
由于处理溢油事件需要密切协调多方资源，因此责任区域的明确对于实现高效协作和任务分工至关重要。
技术手段在实际处理海上溢油事件时，应该根据水域环境和事件特点，综合选择以下技术手段进行处置。
吸油毡蓝吸油毡蓝是一种基于墨西哥湾深海油井灾难的经验开发出来的新型吸油材料，具有吸附、纳滤、离子交换和吸附等多种机理，可以吸附各种类型的油脂和有机化合物，具有高效吸油，重复使用，无害环境等优点。
化学分散剂化学分散剂是用于分散喷洒在海面上的油膜，从而增加其表面积，促进其被生物分解和水体吞噬。
分散剂应该是不具有毒性，无害于环境的物质。
这些物质的分散性和生物降解性应该得到合理的评估，并与应急预案相配合。
固态化剂固态化剂通过吸附有机物质和油脂的机理，密封溢油物质，减少其扩散范围。
这类分散剂对环境的影响应经过科学的评估，并应与环境生态质量相配合。
吸油毛巾吸油毛巾是一种有机纤维材料，可以吸附各种油脂，并具有高效、环保、使用方便等特点。
![一种高效润滑油分散剂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/dde1f4ca0342a8956bec0975f46527d3250ca651.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510320535.1(22)申请日 2015.06.11C10M 141/06(2006.01)C10M 177/00(2006.01)(71)申请人青岛路比特化学有限公司地址266106 山东省青岛市城阳区惜福镇街道前金社区王沙路北侧(72)发明人刘洪良 张琪(54)发明名称一种高效润滑油分散剂及其制备方法(57)摘要本发明涉及高效润滑油分散剂及其制备方法，所述高效润滑油分散剂组分按质量份数组成如下：0.01-80份的甲基丙烯酸酯、0.01-20份的吡咯烷酮衍生物、0.01-8份的甲苯和0.01-5份的过氧化二苯甲酰。
本发明的高效润滑油分散剂是一种极性较强的高粘附性有机材料，能在润滑油中形成网状结构，粘附住添加在润滑油的具体超细减摩材料，使其均匀的分散和悬浮在润滑油中，形成稳定的固液相溶的液体。
本发明的高效润滑油分散剂具有分散稳定强、分散均匀度高、抗沉淀性能好的特性，优化固体超细减摩耐磨材料在润滑油中使用的流畅性，能提高润滑油的减摩抗磨、节能环保性能。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页CN 106281579 A 2017.01.04C N 106281579A1.一种高效润滑油分散剂，其特征在于：所述高效润滑油分散剂组分按质量份数组成如下：0.01-80份的甲基丙烯酸酯、0.01-20份的吡咯烷酮衍生物、0.01-8份的甲苯和0.01-5份的过氧化二苯甲酰。
2.根据权利要求1所述的高效润滑油分散剂，其特征在于：所述的甲基丙烯酸酯选自甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十八酯的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的高效润滑油分散剂，其特征在于：所述的吡咯烷酮衍生物选自N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种的混合物。
溢油分散剂技术标准1.引言溢油事故对海洋环境和生态造成了极大的破坏，溢油应急处置技术的研发和标准化是至关重要的。
本技术标准旨在规范溢油分散剂的技术要求和使用方法，以提高溢油应急处置工作的效率和效果，最大程度减轻溢油事件对海洋环境的影响。
2.术语和定义2.1 溢油分散剂：指一种能够将原油有效分散为微小颗粒，从而增加表面积，有利于微生物降解或其他处理的化学物质。
2.2 溢油应急处置：指对海洋油污进行紧急处置、管控和清理的工作。
2.3 微生物降解：指利用微生物通过代谢作用将石油化合物转化为无害物质的生物降解过程。
3.技术要求3.1 化学稳定性：溢油分散剂应具有良好的化学稳定性，不易分解或生成有害物质。
3.2 分散效果：分散剂应能迅速将原油分散成微小颗粒，提高表面积，有利于微生物降解或其他处理。
3.3 生物相容性：分散剂在使用过程中应对海洋生物具有较好的生物相容性，不会对海洋生物造成二次污染。
3.4 环境友好性：分散剂应符合环保要求，对海洋环境影响小，易于分解或清除。
3.5 使用稳定性：分散剂在实际应急处置中应具有良好的使用稳定性，不易被海水或波浪影响，能够长时间保持有效性。
4.使用方法4.1 选择合适的剂量：在溢油应急处置过程中，根据溢油情况和环境条件，选择适当的分散剂剂量，避免浪费和过度使用。
4.2 喷洒技术：分散剂应采用适当的喷洒技术，将其均匀喷洒在溢油面积上，确保分散效果达到最佳状态。
4.3 监测与评估：在使用分散剂后，应对分散效果进行实时监测和评估，及时调整使用方法和剂量。
5.质量控制5.1 生产企业应建立质量管理体系，确保生产的分散剂符合相关标准和规定。
5.2 分散剂生产应严格按照标准配方和工艺进行，确保产品质量的稳定性和可靠性。
5.3 对生产的分散剂进行抽样检测，确保产品的质量符合标准要求。
6.应急处置演习6.1 单位或机构应定期组织溢油应急处置演习，测试分散剂的使用效果和应急处置流程，及时发现问题并进行调整和改进。
溢油分散剂操作规程一、溢油分散剂的使用目的和范围二、溢油分散剂的分类和选择1.物理分散剂：通过改变油污物的表面张力，使其变得更容易分散在水中，如表面活性剂等；2.化学分散剂：通过与油污物反应，使其分散为微小颗粒，如溶剂、酶类等；3.生物分散剂：通过微生物的作用分解油污物，如细菌、酵母菌等。
选择溢油分散剂时，应根据实际情况综合考虑以下几个方面：1.溢油种类和数量；2.溢油污染环境；3.上游是否有供水口；4.对环境的影响和安全性。
三、溢油分散剂的操作步骤1.现场勘察：了解溢油情况和周围环境，确定溢油的种类、面积和数量等重要信息，为选择合适的分散剂提供依据。
2.制定应急预案：根据溢油情况和所选溢油分散剂的特性，制定相应的应急预案，明确分工和操作步骤。
3.确定投放点和时间：根据实际情况选择合适的投放点，尽量使分散剂与溢油物质充分接触，减少后续清除工作的难度。
选择适当的时间进行投放，以利于分散剂的充分作用。
4.投放分散剂：按照预定的投放量，在溢油现场将溢油分散剂均匀撒布或喷洒于油污物上。
投放时要注意避开人员、设备和动植物。
5.加强搅拌或搅动：根据溢油现场的条件，采取适当的措施加强溢油物质和分散剂的混合，促进二者的反应，加快溢油分散的过程。
6.静置和观察：将投放分散剂后的溢油区域静置一段时间，并密切观察分散效果。
根据实际情况，可以适当延长静置时间或增加投放分散剂的量。
7.现场清理：等待分散剂起效后，根据实际情况采取相应的清理措施，如人工收集、吸附剂吸附或机械清除等。
8.监测和评估：清理完毕后对环境进行监测，评估清理效果和环境影响，并制定相应的后续工作措施。
四、安全措施1.操作人员应佩戴个人防护装备，如防护服、手套、防护眼镜等，避免与分散剂直接接触。
2.注意防火和防爆，分散剂含有易燃物质时，应在无火源和安全距离投放。
3.分散剂的使用必须符合相关法律法规和环境保护抗污染要求，遵守国家和地方规定。
4.不允许随意投放、倾倒分散剂，避免对环境造成二次污染。
生物降解型溢油分散剂的研究与应用一、引言随着海上石油运输、开采等活动的不断增加，溢油事故的风险也随之加大。
溢油不仅会对海洋生态环境造成严重的危害，还会对沿岸经济和社会发展产生负面影响。
因此，溢油应急处理技术的研究和应用具有重要意义。
其中，溢油分散剂是一种常用的溢油应急处理材料，能够有效地将溢油分散成小分子，降低其对环境和生态的危害。
然而，传统的溢油分散剂往往会对海洋环境造成二次污染，因此，研究和开发生物降解型溢油分散剂成为了当前的研究热点。
二、生物降解型溢油分散剂的概述生物降解型溢油分散剂是一种能够在海洋环境中被微生物降解的溢油分散剂。
这种溢油分散剂不仅可以有效地分散溢油，还可以被海洋中的微生物分解为无害物质，从而避免了对海洋环境造成二次污染。
目前，生物降解型溢油分散剂已经成为了溢油应急处理领域的研究重点。
三、生物降解型溢油分散剂的制备方法生物降解型溢油分散剂的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法等。
其中，生物法是一种环保、可持续的制备方法，具有广阔的应用前景。
生物法是利用微生物或酶等生物催化剂对原料进行转化，生成具有特定功能的生物降解型溢油分散剂。
这种方法具有反应条件温和、产物纯度高等优点。
四、生物降解型溢油分散剂的应用效果与传统的溢油分散剂相比，生物降解型溢油分散剂具有更好的环保性能和应用效果。
实际应用表明，生物降解型溢油分散剂可以迅速地将溢油分散成小分子，降低其对环境和生态的危害。
同时，由于这种溢油分散剂可以被海洋中的微生物分解为无害物质，因此不会对海洋环境造成二次污染。
此外，生物降解型溢油分散剂还具有制备成本低、使用方便等优点，因此在溢油应急处理领域具有广泛的应用前景。
五、生物降解型溢油分散剂的研究展望尽管生物降解型溢油分散剂已经取得了一定的研究成果和应用效果，但仍存在一些问题和挑战。
例如，如何提高生物降解型溢油分散剂的稳定性和分散效率，降低其制备成本，以及研究其在不同海域和环境条件下的应用效果等。
溢油分散剂技术标准一、引言溢油事件对海洋环境和生态系统造成了严重的影响，因此溢油应急处理成为了海洋保护的重要环节。
在溢油事件应急处理中，溢油分散剂是一种重要的处理手段，可以有效地将溢油分散在水中，减少油污对海洋环境的损害。
制定溢油分散剂技术标准对于提高应急处理效率、减轻溢油事件的影响具有重要意义。
二、术语和定义1. 溢油分散剂：一种能够将原本大块的溢油物质分散成微小颗粒的化学物质，使其在水中更容易降解和消除。
2. 分散效率：溢油分散剂将原本的油污分散在水中的效率，通常以分散后油滴的大小和数量来评估。
3. 生物降解性：分散剂在水中分散溢油后，是否容易被微生物降解成无害物质。
4. 毒性：分散剂对水生生物和环境的影响，通常根据毒性测试来评估。
三、技术要求1. 分散效率要求：溢油分散剂在实际应用中，应具备较高的分散效率，即在使用过程中能够将原本的油污快速有效地分散在水体中，形成微小油滴。
2. 生物降解性要求：溢油分散剂应具备良好的生物降解性，分散后的物质应该容易被水体中的微生物降解，不会对水生生物和环境造成负面影响。
3. 毒性要求：溢油分散剂在实际应用中，其毒性应当经过充分的测试和评估，确保在实际使用中不会对水生生物和环境造成不利影响。
四、技术测试方法1. 分散效率测试方法：通过实验室和海上试验，评估溢油分散剂在不同水体中的分散效率，通常采用激光粒度仪、显微镜等设备进行测量和观察。
2. 生物降解性测试方法：通过模拟水体中的微生物降解实验，评估溢油分散剂在水体中的生物降解情况，通常采用生化方法和细菌培养法进行测试。
3. 毒性测试方法：通过生物毒性测试和环境行为测试，评估溢油分散剂对水生生物和水体环境的影响，通常采用鱼类急性毒性测试、藻类生长抑制测试等方法进行评估。
五、质量控制1. 原材料质量控制：溢油分散剂的原料应符合相关的环境保护和安全标准，厂家应对原材料进行严格的质量控制。
2. 生产工艺质量控制：生产过程中应严格控制分散剂的配方和工艺，确保产品的质量稳定。
溢油分散剂使用准则1. 引言溢油意外事故是海洋环境保护的重要问题之一。
在处理溢油事件中，溢油分散剂是一种被广泛使用的工具，用于分散和降低溢油的表面张力，促进溢油与水体的混合和生物降解。
然而，不当或过量使用溢油分散剂可能会对海洋生态系统造成负面影响。
因此，制定并遵守溢油分散剂使用准则对于有效应对溢油事件，最大限度地保护海洋环境至关重要。
本文将详细介绍溢油分散剂使用准则，包括准则的制定目的、使用前的准备工作、使用指南和事后处理等内容。
2. 准则制定目的制定溢油分散剂使用准则的目的是保护海洋环境，最小限度地对生态系统造成损害，并提供操作指导，以确保溢油分散剂的有效使用和安全应用。
具体目标包括：•最小化溢油分散剂对海洋生态系统的影响；•确保溢油分散剂的正确使用和正确选择；•保护工作人员和相关人员的健康和安全；•提供溢油事件中的操作指南，以最大限度地减少溢油对环境造成的损害。
3. 使用前的准备工作在使用溢油分散剂之前，必须进行充分的准备工作。
以下是使用前的准备事项：3.1 溢油分散剂选择与采购选择合适的溢油分散剂非常重要。
应根据溢油类型、环境条件、溢油量和修复目标等因素进行选择。
采购时应注意以下几点：•选择符合相关国家或地区标准的产品；•确保分散剂质量和性能得到验证；•优先选择生态友好型分散剂。
3.2 储存与仓储条件溢油分散剂的储存与仓储条件对其性能维持和安全使用至关重要。
应遵循以下准则：•分散剂应储存在安全、通风良好的库房中；•避免与其他化学品混存；•定期检查分散剂的储存条件。
4. 溢油分散剂使用指南以下是溢油分散剂的使用指南，用于指导溢油事件后的正确应对措施和步骤。
4.1 溢油分散剂的使用时间、条件和剂量•在溢油发生后尽早使用分散剂，以最大限度地降低溢油的影响范围；•选择合适的气候条件，如低风、低浪的天气，以确保分散作用的最大化；•根据水体温度、溢油类型和资源可用性等因素，确定合适的分散剂剂量。
4.2 溢油分散剂的喷洒方法•使用合适的喷洒设备，确保溢油分散剂均匀喷洒；•根据溢油情况和分散剂的性质，选择适当的喷洒方式，如喷洒粉尘状、雾状或溶液状。
第52卷 第1期 2019年1月天津大学学报(自然科学与工程技术版)Journal of Tianjin University (Science and Technology )V ol. 52 No. 1Jan. 2019收稿日期：2017-11-15；修回日期：2018-02-13.作者简介：卢文玉（1973— ），男，博士，副教授，wenyulu@. 通信作者：贾晓强，xqjia@.基金项目：天津市科技重大专项与工程资助项目(16YFXTSF00460)；天津大学自主创新基金资助项目(20588).Supported by the Major Research Plan of Tianjin (No.16YFXTSF00460)，the Independent Innovation Foundation of Tianjin University(No.20588).`DOI:10.11784/tdxbz201711056处理高黏度溢油的溢油分散剂的制备及优化卢文玉1, 2，祝宝忠1, 2，贾晓强1, 2(1. 天津大学化工学院系统生物工程教育部重点实验室，天津 300072；2. 化学化工协同创新中心(天津)，天津 300072)摘 要：实现高黏度海上溢油的生物修复，制备了一种双剂型(A 剂+B 剂)溢油分散剂，其具体配方为：A 剂为主剂及助剂的复配体系，主要成分为生物表面活性剂鼠李糖脂和槐糖脂(复配比例为质量比9∶1)；B 剂为溶剂，成分为乙酸乙酯．确定了其使用的剂油比为质量比0.25∶1，该比例下溢油乳化率高达66.6%；在pH 为5～9、温度15～45℃、盐度1～200的条件下，溢油乳化率均可维持在50%左右．验证了溢油黏度对溢油分散剂的处理效果，并测定了石油黏度-溶剂加入比例曲线，依此针对不同性质溢油调配A 、B 剂的比例进行溢油修复，与几种常见单组分化学消油剂十二烷基磺酸钠(SDS )、T riton X-100和T ween 80相比，本文制备的双剂型溢油分散剂处理5种高黏度溢油的乳化率高出了10%～30%．关键词：溢油分散剂；溶剂；双剂型；高黏度溢油中图分类号：X55 文献标志码：A 文章编号：0493-2137(2019)01-0026-07Development and Optimization of Oil Spill Dispersant forHigh Viscosity Oil SpillLu Wenyu 1, 2，Zhu Baozhong 1, 2，Jia Xiaoqiang 1, 2(1．Key Laboratory of Systems Bioengineering of Ministry of Education ，School of Chemical Engineeringand Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ；2．Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering (Tianjin )，Tianjin 300072，China )Abstract ：Double dosage form of oil spill dispersants for treatment of marine oil spill were adopted innovatively ．The specific formula was dosage system A ，which was composed of rhamnolipid and sophorolipid with a mass ratio of 9∶1，and dosage system B ，solvent of ethyl acetate ．The operating conditions were determined ．The optimal appli-cation surfactant/oil mass ratio was 0.25∶1，under which the emulsification rate of oil spill could reach 66.6%．Under the condition of pH 5—9，temperature 15—45℃ and salinity 1—200，the emulsification rate of oil spill could be maintained at about 50%．The hypothesis was confirmed that treatment effect of oil spill dispersant was affected by viscosity of oil spill ，and the equation of ratio of oil viscosity to proportion of solvent added was obtained ，which could help to adjust the properties of oil spill in the proportion of dosage system A and B for oil spill treatment ．The emulsification rate of the double dosage form of oil spill dispersant was about 10%—30% higher than those of several common one-component chemical dispersants ，such as sodium dodecyl sulfate (SDS )，Triton X-100，and Tween 80 in treating high viscosity oil spill.Keywords ：oil spill dispersant ；solvent ；double dosage form ；high viscosity oil spill随着全球一体化的加快，海运石油的通量逐年增加，随之而来的就是越来越多的溢油事故．海上溢油分布面积广、危害程度大，已成为海洋环境中的主要污染，严重威胁着海洋及沿岸生态[1]．溢油分散剂的2019年1月卢文玉等：处理高黏度溢油的溢油分散剂的制备及优化 ·27·使用是应对突发性海洋溢油的一种行之有效的手段，其可将溢油乳化分散到海洋中，被海洋微生物代谢为二氧化碳和水，该修复手段不受海况、天气的影响，且大风大浪的环境有利于溢油分散剂的乳化分散．溢油分散剂的主要成分为表面活性剂、溶剂以及助剂．表面活性剂用于分散原油，溶剂起到混溶表面活性剂和原油的作用，并降低剂油混合物的黏度．助剂则用于弥补或加强表面活性剂的分散性能[2]．目前，溢油处理过程中所用的溢油分散剂中，表面活性剂成分大部分为化学表面活性剂，容易引起二次污 染[3]，因此，研究生产更为安全有效的溢油分散剂成为当前研究热点．近年来，生物表面活性剂在各行业中受到广泛关注，其是一类是由细菌、酵母菌等微生物所产生的脂类物质，如糖脂、脂多糖、脂肽、磷脂、脂蛋白．生物表面活性剂的结构与化学表面活性剂相似，分子结构中均含有亲水和疏水基团．与传统的化学表面活性剂相比，生物表面活性剂不但具有表面活性剂的性能，还具有低毒、稳定性好、易于生物降解等方面优势．由于其在环保方面的优势，生物表面活性剂也被用于溢油分散剂的制备．多项研究表明，利用生物表面活性剂制备溢油分散剂，不仅具有良好的原油分散效果，还能促进石油烃降解菌的生长，对原油的降解有很大促进作用．谢丹平等[4]利用生物表面活性剂与石油降解菌XD-1同时投加来处理原油，结果表明，预先投加生物表面活性剂，不仅菌降解原油的诱导期缩短一半，而且原油的降解率也有所提高．吴小红 等[5]在柴油降解研究中添加生物表面活性剂鼠李糖脂后，柴油的降解率提高了26％．目前，生物溢油分散剂的研制已取得了较大进展，然而多数相关的溢油分散剂只适用于处理低黏度的溢油[6]，对高黏度原油的乳化分散效果不佳，因此，开发一种高效、环保并适用于处理高黏度溢油的生物溢油分散剂势在必行．本文利用两种常用的生物表面活性剂鼠李糖脂和槐糖脂，对溢油分散剂的组分以及组分间的配比进行了研究．通过考察剂油比、pH、温度、盐度对其乳化分散效果的影响，确定了其应用条件．基于此，对剂型进行了创新性设计，开发出了(A剂＋B剂)双剂型溢油分散剂：A剂起分散溢油的作用，成分为生物表面活性剂——鼠李糖脂或槐糖脂；B剂起溶解以及降低溢油黏度的作用，成分为乙酸乙酯，乙酸乙酯既能很好地混溶糖脂和溢油，又对溢油具有很强的降黏能力，而且其低毒性以及易挥发性可以保证在处理溢油污染后不易残留，可以有效避免二次污染．本研究中双剂型的设计可以拓宽溢油分散剂施用溢油对象的范围，并可依据溢油黏度更改复配比例以处理不同性质的溢油．1 材料与方法1.1 材 料1.1.1主要试剂鼠李糖脂、槐糖脂均为本实验室优化发酵条件后所得[7-8]；乙酸乙酯，天津市元立化工有限公司；十二烷基磺酸钠(SDS)，天津市华真特种化学试剂厂；Triton X-100，北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司；Tween 80，天津市光复精细化工研究所．实验所用的5种石油分别采自渤西油田、大庆油田、秦皇岛油田、克拉玛依油田、陆梁油田．1.1.2主要仪器JK99B全自动表面张力仪，上海中晨数字设备有限公司；752N 紫外可见分光光度计，上海精科分析仪器厂；BR OOKFIELD VISCOMETER DV-II＋Pro-黏度仪，北京美泰科仪检测仪器有限公司．1.2 实验方法1.2.1表面张力的测定采用吊环法测定表面活性剂水溶液的表面张力[9]，测定不同浓度梯度的表面活性剂水溶液并做图，拐点处即为该表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)．1.2.2乳化率的测定乳化率的粗测[10]：在10mL刻度试管中加入一定量溢油分散剂和石油，用海水定容至10mL，充分振荡10min后静置24h，用乳化指数(emulsifica-tion index，EI24)表示其乳化率．EI24＝乳化层高度/原油总高度 (1)乳化率的细测[10]：将海水-石油-溢油分散剂的混合物加到分液漏斗中，置于恒温摇床上振荡10min，静置10min后取30mL油-水混合液，用CH2Cl2萃取3次，用25mL比色管收集萃取液，定容；然后应用紫外可见分光光度计测定650nm 下原油标准液和萃取液的吸光度．乳化率可表示为η＝OD oil-w/OD oil-t (2)式中：OD oil-t表示所加入的原油总浓度；OD oil-w表示分散到水相中的原油浓度，依据美国 EPA 建议，将分散率≥50%作为分散剂对原油乳化分散活性高的判定依据．1.2.3黏度的测定采用布氏黏度计测量石油的黏度[11]，并将石油·28· 天津大学学报(自然科学与工程技术版) 第52卷 第1期稀释为一系列浓度梯度的混合液并测量其黏度，建立溶剂加入比例-黏度方程． 1.2.4 稀释比法稀释比法[12]可用来测定溶剂对某物质的溶解能力.先配制含一定量该物质的溶液，再用不溶解该物质的稀释剂滴定至出现混浊点为止．溶剂的稀释 比＝稀释剂加入量(浑浊点)/溶剂量．该数值越大，说明其溶解能力越强．本实验配制1g/L 的不同溶剂的原油溶液，选用乙醇(中极性，不溶解沥青及长链烃)、乙腈(强极性，不溶解饱和烃)对稀释剂进行滴定，取3次平均值．1.2.5 不同条件下乳化率的测定分别在10mL 刻度试管中加入石油∶糖脂质量比为1∶0.05、1∶0.10、1∶0.15、1∶0.20、1∶0.25、1∶0.30混合体系，用海水定容至10mL ，充分振荡10min 后静置24h ，用乳化指数表示其乳化率[13]；将温度设置为5、15、25、35、45℃(我国近海面水温在1.7～30℃间，全年平均水温15℃左右[14])，测定其乳化率；将海水pH 值(实测渤海湾近海岸海水pH 值为6～7)分别调至5、6、7、8、9，测定其乳化率；将蒸馏水盐度(我国海水的盐度为1.0%左右[15])分别调至1、50、100、150、200，测定其乳化率．2 结果分析与讨论2.1 表面活性剂的筛选及其配比的确定实验中所用生物表面活性剂为本实验室自主发酵生产的鼠李糖脂和槐糖脂，其化学结构如图1所示，化学表面活性剂SDS 作为对照．对这3种表面活性剂进行了表面张力以及临界胶束浓度(CMC )的测量，并进行了比较，如表1所示．结果表明，鼠李糖脂和槐糖脂溶液的表面张力要小于SDS 溶液，而2种鼠李糖脂的CMC 值远远小于SDS 溶液的CMC 值，可以看出2种生物表面活性剂与SDS 相比有着更优的性能．混合表面活性剂与单一表面活性剂相比具有更强的降低表面张力的效果，国内外的相关报道[16-17]大多采用多种表面活性剂混合的形式添加于配方中．有研究表明[18]，阳离子型与阴离子型的混合体系会使表面活性剂沉淀，降低其性能，本文所选取的鼠李糖脂为阴离子型，槐糖脂为非离子型，二者混合后并未产生负面效果．改变鼠李糖脂和槐糖脂二元混合体系混合比例，测量其表面张力以及CMC ，以考察其混合效果，如图2所示，其中ω1为鼠李糖脂的质量比．由图2(a )可以看出，逐步增加鼠李糖脂的比例会降低其最低表（a ）鼠李糖脂（b ）槐糖脂图1 鼠李糖脂与槐糖脂结构Fig.1 Structures of rhamnolipid and sophorolipid 表1待选表面活性剂的性能参数比较Tab.1 Performance parameters of surfactant selected表面活性剂表面张力/(m N·m -1) CMC /(mg ·L -1)鼠李糖脂 31.56 40槐糖脂 33.74 60 SDS 41.89 2,120（a ）不同比例的二元混合糖脂表面张力（b ）不同比例二元糖脂混合体系CMC图2 鼠李糖脂/槐糖脂二元混合糖脂体系性能Fig.2Property of rhamnolipid/sophorolipid binary mix -tures glycolipids system2019年1月卢文玉等：处理高黏度溢油的溢油分散剂的制备及优化 ·29·面张力，相比于单一的糖脂有更低的CMC，表明糖脂的混合产生了积极的效果．进一步测量不同比例的CMC并与理论值进行比较，由图2(b)可以看出，当鼠李糖脂与槐糖脂的加入质量比为0.9时，二元混合体系具有最低的CMC．在溢油分散剂的制备过程中，表面活性剂的成本最高，降低糖脂混合体系的CMC意味着在溢油分散剂研发时可以减少糖脂的添加量，进而降低使用成本．因此确定了二元糖脂混合体系中鼠李糖脂与槐糖脂的添加质量比为0.9．2.2 溶剂的筛选溶剂的选择应具备以下要求：①可以溶解表面活性剂和溢油，是分散溢油的载体；② 能降低表面活性剂和溢油的黏度，增强其流动性，促进其相互作用；③ 具有易挥发、易降解、无毒等特点．国内外制备溢油分散剂的相关研究[19]所使用溶剂包括烃类、环状烃、卤代烃、醚类、醇类、酯类、石油馏出物，其中烃类、环状烃、卤代烃、醚类和石油馏出物都对石油具有较高溶解性，但修复海洋溢油需考虑生物安全性，醇类和酯类生物安全性较高，所以本研究选择常用的乙酸乙酯、油酸甲酯、丙醇和异丙醇做进一步研究．对这4种溶剂进行溶解能力、降黏能力以及降解挥发能力的比较．表2为4种溶剂的物理参数，表3为溶剂的稀释比．采用稀释比法来比较其对糖脂的溶解能力，进而测量降黏能力(图3(a))以及挥发能力(图3(b))．由表2可见，4种溶剂对原油的溶解能力为油酸甲酯＞乙酸乙酯＞异丙醇＞正丙醇．从图3(a)看出，各溶剂的降黏能力为乙酸乙酯＞正丙醇＞异丙醇＞油酸甲酯．图3(b)中，4种溶剂的挥发能力为乙酸乙酯＞异丙醇＞正丙醇＞油酸甲酯．测定的4种溶剂的表面张力情况显示乙酸乙酯、油酸甲酯和异丙醇表面张力值相近，而乙酸乙酯的黏度4种溶剂中最低的．综合比较后，乙酸乙酯具备较为适中的溶解能力、较强的降黏能力以及较强的挥发性，且在糖脂的提取中可作为萃取剂，以降低成本，所以选择乙酸乙酯为溶剂．表24种溶剂的物理参数Tab.2Physical parameters of 4 solvents溶剂沸点/℃ 黏度/(Pa·s)溶解性(石油)/10-6表面张力/(mN·m-1)密度/(g·cm-3)乙酸乙酯 77.1 0.45 7.9 23.75 0.900,6油酸甲酯 218.50 — 61.50 — 0.873,9正丙醇 97.2 2.26 2.0 23.80 0.803,6异丙醇 82.4 2.12 3.5 21.70 0.786,3表3溶剂的稀释比Tab.3Dilution ratios of solvent溶剂乙醇/mL 乙腈/mL 正丙醇 0.206,6 0.038,2 异丙醇 0.230,0 0.070,0 乙酸乙酯 0.300,0 0.158,0 油酸甲酯1.445,0 1.230,02.3 不同因素对乳化率的影响研究了不同剂油比对黏度的影响，并针对不同海洋环境条件，测定了不同温度、pH和盐度条件下，糖脂混合体系水溶液的黏度变化，结果如图4所示．经过实验测定，油剂质量比为0.25∶1时乳化率最高达66.6%．pH和盐度对乳化率没有显著影响，不同条件下乳化率均保持在60%以上．温度对乳化率的影响设置了5、15、25、35、45℃共5个温度，但在5℃条件下乳化率略低，随着温度的升高，乳化率也有所提高．在温度为15～45℃的条件下，乳化率均高于60%，符合溢油分散剂技术指标．（a）对原油的降黏能力比较（b）挥发能力的比较图34种溶剂性能的比较Fig.3Comparison of property of 4 solvents·30· 天津大学学报(自然科学与工程技术版) 第52卷 第1期（a ）剂油比的确定（b ）不同温度下的乳化率（c ）不同pH 下的乳化率（d ）不同盐度下的乳化率图4 不同因素对乳化率影响Fig.4 Effect of operating conditions on emulsification rate2.4 石油黏度对乳化效率的影响在确定剂油比时发现加入原油质量20%的乳化剂即可达到理想的乳化效率，但在处理高黏度的石油时，并不能达到预期效果，所以推测石油黏度在一定程度上影响乳化效率．实验采集了包括采自渤西油田、大庆油田、秦皇岛油田、克拉玛依油田、陆梁油田的石油样本．其中渤西油田石油黏度最大，将其作为实验对象，用石油醚依次稀释为不同黏度的石油液并进行乳化率的测定．由图5看出，在处理黏度低于100Pa ·s 的石油时，乳化剂发挥了较高的效率．但黏度低于30Pa ·s 时乳化率稍有下降，这是由于随着石油醚的加入，石油组分含量减少，降低了其被检测出的浓度，并不代表它会降低乳化率．所以石油黏度越低(低于100Pa ·s )，越有利于乳化．图5 不同黏度石油的乳化率Fig.5Emulsification rate of oil with different viscosity2.5 筛选高效处理高黏度溢油的溢油分散剂为获得高效处理高黏度溢油的溢油分散剂，将原有溢油分散剂剂型由单一剂型改为双剂型(主剂A ＋溶剂B )，其中A 剂为主剂(鼠李糖脂)＋助剂(槐糖脂)，起分散溢油的作用；而B 剂为溶剂乙酸乙酯，用来降低石油黏度．该双剂型可以根据溢油黏度的不同加入不同比例的B 剂来实现有针对性的消油处理，其加入量需要进行实验确定．图6为以初始黏度为3570Pa ·s 原油进行稀释获得的曲线，已选出乙酸乙酯为较适合的降黏剂，通过测定不同浓度的乙酸乙酯加入比例后原油黏度的变化，建立了乙酸乙酯加入比例与原油黏度关系的标准曲线，并获得式(3)． µ＝µo －8603.25x (3)式中：µ为最终黏度，Pa ·s ；µo 为初始黏度，Pa ·s ；x 为所加溶剂乙酸乙酯质量比．图6 乙酸乙酯加入质量比与石油黏度关系曲线Fig.6Curve of the oil viscosity -mass ratio of solvent ofethyl acetate added2019年1月 卢文玉等：处理高黏度溢油的溢油分散剂的制备及优化 ·31·根据式(3)确定加入A 、B 剂的比例，进行实验验证．选取国际上常用的单组分溢油分散剂与该双剂型溢油分散剂进行性能比较，相关性能参数列于表4．其中鼠李糖脂和槐糖脂分别为该配方中的主剂和助剂，其他3种为国际上常用的单组分溢油分散剂，3种单组分的溢油分散剂加入量以CMC 值为准(处理高黏度油可适量提高加入量)，而双剂型溢油分散剂的加入量由式(3)计算，具体加入量如表5所示．表4 各溢油分散剂的性能参数Tab.4 Performance parameters of oil spill dispersants溢油分散剂 类型 CMC/(mg ·L -1)最低表面张力/(mN ·m -1)鼠李糖脂 阴离子 40±5 29 槐糖脂 非离子 60±5 31 SDS 阴离子 2,120 40±3 Triton X-100 非离子 200 32±3 Tween 80非离子 6,000 37表5 各溢油分散剂的加入量 Tab.5 Addition of oil spill dispersants石油产地黏度/(Pa ·s )(A ＋B )剂量/g SDS 剂量/g Triton X-100剂量/g Tw e e n 80剂量/g渤西油田 5,873 0.20＋0.67 4.24 0.4012.00大庆油田 2,471 0.20＋0.27 4.24 0.40 12.00 秦皇岛油田 18,760 0.20＋2.10 4.24 0.40 12.00 克拉玛依油田 56 0.20＋0.01 2.12 0.20 06.00 陆梁油田 24 0.20＋0 2.12 0.20 06.00图7为各溢油分散剂的处理效果，从图7中可以看出，在处理低黏度油时，这4种溢油分散剂效果都较接近，但在处理高黏度油时，本研究制备的双剂型溢油分散剂便显示出其优势，与3种常见单组分化学消油剂SDS 、Triton X-100、Tween 80相比，该双剂型溢油分散剂处理5种高黏度溢油的乳化率均高出了约10%～30%．图7 各溢油分散剂的处理效果 Fig.7 Effect of oil spill dispersants3 结 论(1) 采用双剂型溢油分散剂进行海洋溢油的修复，其具体配方：A 剂为主剂以及助剂的复配体系，主要成分为生物表面活性剂鼠李糖脂和槐糖脂(复配质量比为0.9)，B 剂为溶剂乙酸乙酯．(2) 确定了其使用条件，其施用剂油质量比为0.25∶1，乳化率最高可达到66.6%．在pH 值为5～9、温度15～45℃、盐度1～200的条件下乳化率可维持稳定在50%左右．(3) 验证了溢油的黏度对溢油分散剂的处理效果的影响，并测定了石油黏度与溶剂加入比例关系曲线，依此调配A 、B 剂的比例，针对不同性质的溢油进行溢油的修复，与3种常见单组分化学消油剂SDS 、Triton X-100、Tween 80相比，该双剂型溢油分散剂处理5种高黏度的溢油的乳化率均高出了约10%～30%. 参考文献：［1］ Anderson J W ，Mcquerry D L ，Kiesser S L. 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