[专利技术]海上溢油回收专利技术综述
简谈海上溢油堰式回收技术的原理与改进
简谈海上溢油堰式回收技术的原理与改进随着海上石油开采和运输规模的不断扩大,溢油己经成为海洋环境污染的重大危险源,大量的原油及其炼制品在溢油事故发生时泄露到海洋环境中,会对当地的海洋生态环境带来灾难性的破坏,并造成巨大的经济损失及严重危害人体健康。
为减轻溢油对海洋环境的损害,需要立即采取有效的技术手段对水面溢油污染进行应急治理。
目前,溢油污染的应急治理方法主要有燃烧法、化学法、生物法、机械回收法等,其中溢油机械回收法由于既可以将水中溢油彻底清除,又能回收宝贵的石油资源,因此己成为世界范围内应用最为广泛的溢油应急治理方法。
现在常用的溢油机械回收技术有多种,如堰式、水动力式、粘附式等。
由于海上溢油数量巨大和水上作业困难,只有回收速度(单位时间内回收的纯油数量)和回收效率(单位时间内回收的油水混合物中纯油含量百分比)高、抗风浪能力强的溢油机械回收技术才能满足海上大规模溢油事故的应急处理要求,而目前的各种溢油回收技术均无法满足上述要求。
堰式溢油回收技术的回收速度较高,但是其回收效率较低,本文将研究堰式回收技术的机理,确定其回收效率较低的原因,并提出对堰式回收技术的改进方法,以保证堰式回收技术能够实现对海上大规模溢油的快速高效回收。
堰式溢油机械回收技术的工作原理1.1堰过流原理分析堰式回收技术是目前较为常用的海上溢油清除技术,利用堰的过流将水面漂浮的厚油层(150~ 400 mm)直接送入撇油器中完成回收,是高速回收溢油的首选技术。
1.2薄壁堰过流分析现在大量应用的堰式撇油器采用的都是薄壁堰,在计算堰式撇油器的回收能力时,计算无侧收缩的矩形薄壁堰的过流量即可得出。
当油水混合物流过薄壁堰时,在水流下部有与空气相通的空间,造成了过流的不稳定,另外当堰顶水头较小时(H 0. 025 m)油水混合物的溢流会受到表面张力的作用,出流将不稳定,这也是现在各种堰式撇油器在回收薄油膜时性能低下的主要原因。
通常为了实现薄油膜的回收,目前的堰式撇油器只能通过增加堰顶水头来提高回收能力,但是这样会导致回收效率的大幅降低,回收的油水混合物油少水多,甚至失去回收意义。
海上溢油的回收及处理
海上溢油的回收及处理林 建 朱跃姿 蔡俊清 钟新华 (福州大学化工系 350002)摘要:本文概述了海洋中石油污染的状况及处理海上溢油的主要方法。
介绍了各种不同的吸油剂。
对二种废塑料制备的吸油剂进行了初步的研究。
关键词:溢油处理剂 吸油剂 溢油 1、前言随着石油工业和海上石油运输的发展,海洋的石油污染已充分引起了公众的重视。
石油作为全球性的污染物,正以大大超过其它污染物的量进入海洋。
据统计,全球每年生产的32亿t石油中,约有1/1000即320万t进入海洋环境。
通常1t石油可在海上形成覆盖12km2范围的油膜,由此形成的大面积油膜将阻隔正常的海气交换过程,使气候异常,影响了生物链的循环,从而破坏了海洋生态平衡,而且也浪费了宝贵的石油资源。
我国自1972年以来发生100t以上的溢油污染事故22起,总溢油量22kt,近年来海上溢油事故剧增,年均为500起。
在所有海洋石油污染中,有近50%与运输有关,而在此50%之中,约30%与泄漏事故有关,70%由常规操作引起。
我省地处东南沿海,海岸线曲线长度达3324km,相当于我国海岸线总长度的五分之一,海洋岛屿岸线长度也达2120km。
福建炼油化工公司系我省大型骨干企业,炼油能力达400万t,1996年2月份发生“安福”油轮溢油特大污染事故,严重污染了湄洲湾水域和滩涂,造成渔业、养殖业直接损失0128亿元。
因此,防止石油污染应引起各有关方面的重视。
目前处理海上溢油的主要方法:(1)物理处理法利用物理方法和机械装置,消除海面和海岸带的油污染是最有效的方法,但通常不大适用于乳化油的物理处理法。
大致分为围栏法和吸油法。
a1围栏法石油泄漏到海面后,应首先用围栏将其围住,阻止其在海面扩散,然后再设法回收。
围栏应具有滞油性强、随波性好、抗风浪能力强、使用方便、坚韧耐用、易于维修、海生物不易附着等性能。
围栏既能防止溢油在水平方向上的扩散,又能防止原油凝结成焦油球,在海面垂直方向上的扩散,即在海上随波飘流。
溢油凝油回收应用技术综述及展望
摘 要 ：针对近年 来国 内外 出现的海上 溢油污染事故 ，本文对 溢油凝 油回收技 术应用现状及应 用前景进行 了论
述及 分析 。在 溢油处理技 术 中凝油回收技 术可 以有效 的减缓 溢油扩散 ，对溢油进 行资源回收 ，降低环境和经 济
风险 ，应 用前 景非常广阔。本文主要介绍 了溢油凝油 回收 的原理 、溢油凝油回收应用技 术现状及存在 问题 ，并
对 于商 业化应 用 的凝油 剂 ，国外 早在 ２０世纪 ６０年代 就 已开始 了相关 的研究 ，相 继合 成 出 氨基 酸类 、山梨糖 醇 类 、蛋 白质 类 、羧 酸 酯类 等 多种 凝 油剂 。 而 国 内从 ２０ 世 纪 ８０年代末 开 始 了凝 油剂 研究 ，并 先 后合 成 了氨 基酸 型 、山梨糖 醇 型 、淀粉 型 、蛋 白质 型凝 油 剂 。从 ２０世纪 ９Ｏ年 代 后 期 将溢 油 凝 油 剂 的 研 究列 入 国家 级 研 究项 目 。 大 连理 工 大学 李 忠 义研 制 的氨 基 酸 型凝 油 剂 、复 旦 大学 姚 重华 研 制 的 山梨糖 醇 型 凝油 剂 ，青 岛海 洋大 学 陈 国华 等 系统研究并合成 了聚 乙烯醇 型 、大豆蛋 白及淀粉 系 歹Ｕ凝油齐０。
韩增 ，等 ：溢油 凝油 回 收应 用技 术综 述及 展 望
以及 凝油 回收技 术等 。 目前 国际 上 主 要 的 凝 固溢 油 回收 技 术 主 要 有 两 种 ，
２０１６年 １月 ＤＯＩ编 码 ：１０．１３６４６￣．ｃｎｋｉ．４２—１３９５／ｕ．２０１６．Ｏ１．００６
பைடு நூலகம்
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一种基于空气栅格的海上溢油回收装置[发明专利]
![一种基于空气栅格的海上溢油回收装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9479b704102de2bd97058830.png)
专利名称：一种基于空气栅格的海上溢油回收装置
专利类型：发明专利
发明人：胡健,赵旺,巨浩天,张维鹏,刘立超,陈宇航,王英铸,毛翼轩,李涛,陈昉
申请号：CN201811017206.X
申请日：20180901
公开号：CN109056680A
公开日：
20181221
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种基于空气栅格的海上溢油回收装置，属于海上溢油回收装置领域；将本发明放置在海面上，气泵、水泵及油泵安置在船舶上，打开抽水泵和气泵，清油装置盒体内压强下降，水通过油水圆管进入盒体内同时高压气体经过高压管道从喷嘴出来，将从乳化剂盒中出来的乳化剂雾化带入圆管栅格中，由于圆管上端开有密密麻麻的出气孔，气体从气孔中溢出，带着密度小的溢油向上浮，同时，乳化剂使溢油变成游离态，更易让气泡带着上浮至水面上，漏斗型油罩接触接触油面形成密闭空间，接着抽油泵把上浮的油抽走实现回收。
本发明利用气泡使得油水分层的物理方法使油水分离回收，具有绿色环保、方便易操作、回收效率高等特点，应用前景广阔。
申请人：哈尔滨工程大学
地址：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室国籍：CN
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海上溢油回收装置综述
海上溢油回收装置综述关键字：海上溢油回收装置摘要：海上运输在21实际得到大力的发展，海上运输的规模使海上运输设备发生事故的次数增多。
人类对资源，尤其是石油资源的以来与日俱增，海上油田的数量也在20世纪末、21世纪初叶猛增，海上油田的溢油也是导致海上溢油的主要原因之一。
海上溢油危害海洋环境，越来越多的国家和公益团体正关注海上溢油以及溢油回收的发展。
空中运输、陆地运输以及海上运输就是三大运输方式，而海洋运输因其实用性以及经济性被广为的使用。
随着海上运输的发展，运输船舶的吨位获得有力提高，海上运输事故的危害性亦同步提高。
与此同时，大量的石油需求量并使石油的收集从大陆移至了海上，亦引致了海上溢油事故出现次数的激增。
可以说道，海上船舶事故以及油井溢油就是海上溢油的两个主要来源。
值得一提的是，海上溢油事故的危害性极高，其对水体的污染具备广泛性、深刻性等特质。
外溢的石油可以随着海风及海面暖流显得不容控制性，污染的水体面积很大。
同时，外溢的石油可以污染水体生物，并通过生物天然最终影响至人类。
海上溢油回收装置的现状及发展：因为海上溢油具备轻微的危害性，海上溢油废旧就势在必行。
目前海上溢油废旧存有以下几种方法：1.物理法：围油栏、吸附法2.机械法：亲油-溶解式竖钩油机、带式撇油机、空气传输式竖钩油机、过滤器式竖钩油机、3.化学法：燃烧法、化学试剂法我们所研究的新型海上溢油废旧装置属机械装置，我们辨认出旧有的机械法废旧装置在废旧厚度较厚的石油时看看，其工作效益很低。
在废旧油层厚度较厚的石油时，传统方法往往很难达至预期效果，须要利用化学法以及生物法去展开补足。
这对于特别强调效率的当今社会而言就是不经济、不效率的。
随着科学技术的进一步发展，需要一种能适应大范围作业，且工作效益高的新型海上溢油回收机械装置来取代原有的机械装置。
通过创新或者在原有机械上进行改良，使其能适应多种环境并提高回收效益。
海上溢油事故出现频次激增，而且其危害性很大，对环境、人类、经济都产生不可逆的危害。
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海上溢油回收专利技术综述
摘要：海上溢油回收是近年来海洋环境保护的研究重点。
为了了解我国海上溢油回收领域的专利技术概况，文章根据目前海上溢油回收的三种常用方法，基于中文专利库，从申请量变化、申请人分布等方面对我国海上溢油回收专利技术进行了分析，总结了技术发展趋势，为企业确定科研方向及专利战略布局提供了参考。
关键词：海上溢油回收；物理法；生物法；化学法；专利申请
1 概述
石油作为工农业、交通运输业和日常生活的主要能源之一，其生产和消费在地区上很不平衡，因而石油的安全运输是石油工业生产过程中的重要环节之一，海洋承担了运输石油的重任。
油轮在装卸、运输过程中，溢油事故时有发生[1]。
泄漏在海上的石油形成的油膜会覆盖海水表面，由此形成的大面积油膜将隔离正常的海气交换过程，这不仅破坏了海洋生态平衡，而且浪费了宝贵的石油资源。
随着我国经济快速发展，对石油的需求量和运输量也在不断攀升，随之而来的是溢油事故日益增多。
溢油事故一旦发生，必须及时采取有效措施来清除海上溢油。
在应对突发性海上溢流事故时，溢油回收技术发挥了重要作用[2]。
文章首先阐述了目前常见的海上溢油回收的形式及适用情况、优缺点，然后以海上溢油回收技术在中国范围内的专利申请数据为样本，分析了海上溢油回收技术在中国的专利申请现状，为企业的科研方向确定及专利战略布局提供参考。
2 海上溢油回收技术现状
为了减轻溢油对海洋的污染，溢油发生后，必须迅速采取有效措施予以清除回收。
目前，海上溢油的处理措施主要分为三大类：物理法、生物法和化学法[3]。
2.1 海上溢油回收的物理法
一般来说，处理水面溢油的最理想方法是物理法，因为物理清除既实现了保护海洋环境的目的，又回收了宝贵的石油资源，是目前应用最为广泛的溢油处理技术。
物理法是指在不改变溢油存在形态的情况下将溢油从水面分离出来，既可以采用机械装置回收溢油，也可以采用吸附材料回收溢油，该方法特别适用于回收油层较厚溢油。
但是，该方法受风浪、粘度等因素的影响较大[4]。
2.2 海上溢油回收的生物法
某些天然存在于海洋或土壤中的微生物有较强的氧化分解石油的能力，生物法正是利用油类作为微生物新陈代谢的营养物质将溢油降解，进而达到去除溢油的目的。
生物法通常不会引起二次污染，适用于常规机械装置无法清除的薄油层而且化学药剂被限制使用时的情况。
但是，当发生大规模溢油泄漏、油膜较厚时，由于营养和氧气供应不足，限制了细菌的生长，处理过程缓慢，目前技术手段并不成熟，尚处于由基础研究进入实用研究的过渡期，很难真正投入到大中型溢油事故的处理中。
2.3 海上溢油回收的化学法
化学法包括原位燃烧法和化学试剂法[5]。
（1）原位燃烧法：采用助燃的方法，使大量溢油能在短时间内燃烧完，无需复杂装置，处理费用低。
结果表明在含水率、油层厚度等条件适合的情况下，就地燃烧是一种潜在的、有效的处理溢油的方式。
但是考虑到燃烧产物对海洋生物的生长和繁殖的影响，对附近船舶和海岸设施可能造成损害，而且燃烧时产生的浓烟也会污染大气，因此只能在离海岸相当远的公海才使用此法处理。
（2）化学试剂法：化学试剂法是利用各种化学药剂来改变溢油的物理性质从而达到清除油污的目的，适用于处理油膜较薄的情况，处理溢油的化学试剂包括溢油分散剂、集油剂、凝油剂和吸油剂等。
3 海上溢油回收的国内外专利申请统计分析
为了了解海上溢油回收技术在中国的专利申请与分布状况，笔者依托专利检索与服务系统，以中国专利文摘数据库和中国专利全文数据库作为数据来源，进行全面检索，截止2015年12月31日，共检索到1117件与海上溢油回收技术相关的专利申请。
3.1 中国专利申请量总体趋势分析
图1为海上溢油回收技术在中国的专利申请量趋势分析图。
经统计分析，该领域在2003年以前，专利申请量不大，仅维持在年申请量10件左右，这与我国早期的经济水平、对石油的供给需求有关；但同时，我国早在1988年就已经有相关方面的专利申请，这说明该技术研究起步的比较早。
从2003年至2009年专利申请量虽有增长，但涨幅缓慢，说明我国对石油的需求虽一直有所增长，但对溢油回收技术依然没有过多重视，其研究没有形成规模。
但是自2010年开始，我国相关领域的专利申请量呈现突增。
作者经过分析研究发现，2010年4月发生了美国墨西哥湾原油泄漏事件，此次泄露事故重大，每天有约1万吨原油泄漏到墨西哥湾，相较于2007年俄罗斯油轮“伏尔加石油139号”发生的3000多吨重油泄漏事件，此次泄漏的原油总量可谓是天文数字，无论对经济还是生态都带来了不可磨灭的危害。
2010年7月，我国辽宁大连新港附近中石油的一条输油管道发生爆炸起火，导致部分原油泄漏入海，造成附近海域至少50平方公里的海面污染。
正是由于这两起重大原油泄漏事件引起了国际国内有关领导、专家、学者的高度重视，从而导致了专利申请量的爆发式增长。
从总体上看，中国的溢油回收技术专利申请的快速增长期在2010年之后，目前该领域的专利申请仍较为活跃。
3.2 三大类海上溢油回收处理方法的专利申请量趋势分析
由前文可知，海上溢油的处理措施主要有物理法、生物法和化学法。
图2表示出了物理法、生物法、化学法三大类处理方法的申请量随年份的变化趋势图。
由于2002年之前相关领域的专利申请量较少，因此该趋势图统计日自2003年开始。
物理法基于其自身易改良、实用性强、无二次污染、与其相关的信息化技术蓬勃发展等优势，申请量一直稳居生物法和化学
法之上。
自2010年之后，物理法的专利申请数量呈爆发性增长，说明该领域技术发展最为迅速，科研开展最为活跃，是近年的一大热点。
虽然生物法和化学法自2010年之后申请量亦有所增长，但由于生物法处理速度缓慢和尚未大面积推广使用、化学法可能会造成二次污染等缺陷，增长速度较为缓慢。
对于物理法，虽然其应用前景比较广阔，公众对该技术的热度较大，但是从专利申请角度，想要发明具有一定创新性的专利申请同样比较困难；相反，生物法和化学法专利申请量持续低迷，可能是由于此类技术需要克服的前期难度较大，待突破瓶颈之后技术或许能够得到巨大发展也未可知，相关高校、科研院所可以加强对此类技术领域的关注，增加科研力度。