سنتز و ارزیابی عملکرد آلکیل سولفوسوکسینات اتوکسیله در بسته‌های پراکنده‌ساز (دیسپرسانت) لکه‌های نفتی در دریا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

10.22078/pr.2013.157

چکیده

سولفوسوکسینات‌ها با عملکرد افزایش ترکنندگی، کف‌کنندگی، تشکیل امولسیون و پخش‌کنندگی در فرمولاسیون‌های مختلف سیالات صنعتی دارای طیف کاربردی گسترده‌ای می‌باشند. سولفوسوکسینات‌ها از جمله نمک سدیم دی اکتیل سولفوسوکسینات، در فرمولاسیون پراکنده سازها به عنوان زایل کننده لکه‌های نفتی در دریا مورد استفاده قرار می گیرند. در این تحقیق به منظور بهبود در خواص آلکیل سولفوسوکسینات تجارتی سعی گردید تا با اتوکسیلاسیون مشتق نیمه استر مالییک اسید، ضمن افزایش حلالیت جزء سولفوسوکسینات در آب با سختی بالا، در عملکرد و ترکنندگی آن افزایش داده شود. واکنش حد واسط اتوکسیلاسیون نامتفارن از افزایش جزء پلی اکسی اتیلنی با جرم ملکولی مختلف (از طریق اتوکسیلاسیون) و یا واکنش مشتق نیمه استر، با پلی اتیلن گلیکول به دست آمد که متعاقباً در نتیجه واکنش با دی سولفیت سدیم به مشتق سدیم ایزواکتیل سولفوسوکسینات تبدیل گردید. نظر به اینکه یک فرمولاسیون پراکنده‌ساز بسته به نوع نفت خام در محدوده مشخصی از تعادل آب‌دوستی و آب‌گریزی قادر به انتقال نفت خام و آلودگی نفتی به ستون آبی می‌باشد، فرمولاسیون با اجزای کنترل کننده آب‌دوست وآب‌گریز در محدوده مناسب مجدداً تعریف گردید. (نسبت به استفاده خالص از سدیم دی ایزو اکتیل سولفوسوکسینات) لازم به یاد آوری است جزء به کار رفته بایستی دارای ویژگی عدم سمیت، تجزیه‌پذیری بیولوژیکی و دیگر پارامترهای مطرح در این زمینه باشد. دراین پژوهش اثر بخشی در فرمولاسیون بسته پراکنده‌ساز ابداعی متشکل از میزان بالای سدیم سولفوسوکسینات اتوکسیله 67% در کنار سدیم سولفوسوکسینات تجارتی 33% مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص گردید که با توجه به خصوصیات نفت خام، منو آلکیل سولفوسوکسینات‌های اتوکسیله نقش بسیار مهمی درفرمولاسیون‌های پراکنده‌ساز به عنوان زایل کننده لکه‌های نفتی را دارا می‌‌باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis and Evaluation of Ethoxylated Alkyl Sulfosuccinate as Oil Spill Dispersants in the Sea

چکیده [English]

Sulfosuccinates are widely used by virtue of their excellent wetting, foaming, emulsifying, and dispersing properties; commercial availability; and their wide range of applications. One of the sulfosuccinate derivatives is the sodium salt of dioctyl sulfosuccinic acid, which is commonly used in oil spill dispersant formulations. In this research, an attempt was made to modify the properties of commercial dialkyl sulfosuccinate by the ethoxylation of monoester of maleic acid derivative. This leads to an increase in the solubility of sulfosuccinate in hard water as well as improving its wetting properties. An unsymmetrical intermediate was formed either by the addition of polyoxyethylene group having different molecular weights (via ethoxylation) or the reaction of the monoester with polyethylene glycol; the intermediate product was consequently converted to sulfosuccinate sodium salt by being reacted with sodium disulfite. Since the dispersant formulation is capable of transferring crude oil and oil pollution into an aqueous column within a specific HLB range depending on the crude oil, the formulation is modified in an appropriate range using an agent to control HLB (rather than using pure sodium dioctyl sulfosuccinate). Furthermore, the agent has to possess biological degradability and non-toxicity. In the current work, the performance of a dispersant package having a high quantity of ethoxylated sodium sulfosuccinate (67%) was compared with that of a commercial sodium sulfosuccinate (33%). It was concluded that the ethoxylated sulfosuccinate had the potential to function properly in a dispersant formulation to disperse oil spills.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ethoxylated Sodium Monoalkyl Sulfosuccinates
  • Oil Spill Dispersants
  • Unsymmetrical Sulfosuccinate Ethoxylated
مراجع

[1]. National Research Council, "using Oil dispersants on the sea", Committee on Effectivenes of Oil Spill Dispersents,National Academy Press, Washington D.C, 1989.

[2]. Frost R., Carmody O., Kokot S., and Xi Y., “Selected adsorbent materials for oil-spill cleanup – a Thermoanalytical study”, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 91, no3, pp. 809-816, 2008.

[3]. Aboul-Gheit A. K., Khalil F. H. and Abdel-Moghny T., " Adsorption of Spilled Oil from Seawater by Waste Plastic Rémédiation de pollution par l'huile par des déchets plastiques “Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP”, Vol 61, NO. 2, 2006.

[4]. Darlington B. N., and Uchenna A., “Adsorption of Crude Oil Using Meshed Groundnut Husk”, Chemical product and process Modeling, Vol. 5, 2010.

[5]. Sayed S. A., and Zayed A. m., “Investigation of the effectiveness of some adsorbant material in oil spill clean –ups”, Desalination, Vol. 194, pp. 90-100, 2006.

[6]. Banerjee S. S., Joshi M. V. and Jayaram R. V., “Treatment of oil spill by sorption technique using fatty acid grafted sawdust”, Chemosphere, Vol. 64, pp. 1026-103, 2006.

[7]. Kumagai S., Noguchi Y., Kurimoto Y. and Takeda K., “Oil adsorbent produced by the carbonization of rice husks”, Waste Management, Vol. 27, pp. 554-56, 2007.

[8]. Gloria F. and Ciriello P. P., “The containment of oil spills in porous media using xanthan/aluminum solution, gelled by gaseous CO2 or by AlCl3 solutions”, Journal of Hazardous Materials B, Vol . 138, pp.500-506, 2006.

[9]. Bastani D., Safekordi A. A., AlihoussiniA. and Taghikhani V., “Study of oil sorption by expanded perlite at 298.15K”, separation and purification technology, Vol. 52, pp. 295-300, 2006.

[10]. Carmody O., frost R., Xi Y. and Kokot S., “adsorption of hydrocarbon on organo –clay –implications for oil spill remediation”, journal of colloid and interface science , Vol . 305, pp. 17-24, 2007.

[11]. Chapman H., Purnel K., Law R. J. and Kirby M. F., “The use of chemical dispersants to combat oil spill at sea :a review of practice and research needs in Europe”, Marine Pollution Bulletin, Vol. 54, Issue 7, pp. 827-838, 2007

[12] Kumagai S., Noguchi Y., Kurimoto Y. & Takeda K., “Oil adsorbent produced by the carbonization of rice husks”, Waste Management, Vol. 27, pp. 554-56, 2007.

[13]. Giolia F. and Ciriello P. P., “The Containment of oil spill in porous media using xanthan/aluminum solution, gelled by gaseous CO2 or by AlCl3 solution”, Journal of Hazardous Materials B, Vol. 138, pp. 500-506, 2008.

[14]. Fobers T. S., Process for absorbing oil, GB Patent: 1,235,463, 1971.

[15]. Hua, J., “Biodegradation of Dispersed marine fuel oil in sediment under engineered pre-spill application strategy”, Ocean engineering Vol. 33, Issue 2, PP. 152-167, 2006.

[16]. Rosen M. J., Surfactants and Interfacial Phenomena, John Willey & Sons, pp. 304, 1978.

[17]. Aerosol Surface Active Agent, American Cyanamid CoPub.PRC-102.

[18]. Al-Sabagh .A. M, Azzam E. M. S, and Noor El Din. M. R “The Surface and Thermodynamic Properties of ethoxylated Sodium monoalkyl Sulfosuccinate Surfactants”, J. Dispersion Science and Technology ,Vol.30 pp.260-266, 2009.

[19]. Al-Sabagh. A. M, Azzam. E. M. S, and. Noor El Din. M. R “Synthesis and evaluation of Ethoxylated Alkyl Sulfosuccinates as Oil spill Dispersents”, J. Dispersion Science and Technology ,Vol 29, No. 6, pp. 866-872, 2008

[20]. Al-Sabagh. A. M, Azzam. E. M. S, Mahmoud. S. A. and N. E. A. Saleh, “Synhesis of Ethoxylation Alkyl Sulfosuccinats and the Investigation of Mixed Solution”, J. Surfactants and detergents, Vol.10, No.1, pp. 3-8, 2007.

[21]. Gordinskii B. Y. U., Shimanski V. M., and vishyakova R. S., Preparation and Separation of pure monoalkyl maleates ,Zh.Prik Khim, 40(8), 1881-3, 1967 (RUSS).

[22]. Martinelli F. N. “The Status Of the warren Spring laboratory”, Rulling Flask Testin oil spill chemical Dispersents, experience, and Recomandation,STP840,Tom E.Allen,Ed.,American Society for Testing And Materiala Philadelphia, pp. 55-68, 1984.

[23]. Lee M. A., The Droplet size Distribution of oils emulsified in sea water by Concentrate dispersents, Report L.R 364(OP), Warren Spring Laboratory , Stevenage , England, 1980.

[24]. Jacob S. M; BergmanJ., Robert E., Water Based Oil Dispersent, US 2002005386, 20021.