СРЕДСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ РОСТА СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ Российский патент 2001 года по МПК C23F11/12 

Изобретение относится к веществам, обладающим способностью подавлять жизнедеятельность бактерий, и может быть использовано для предотвращения роста сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) в различных технологических средах, в частности в нефтяной промышленности.

Известны вещества, подавляющие развитие СВБ, например хлорфенолы /1. Патент США N 3288211, 1966/. Хлорфенолы добавляют в воду при заводнении пластов в процессе нефтедобычи. Недостатком известного способа борьбы с СВБ является низкая растворимость хлорфенолов в воде и высокая - в нефти, что оказывает отрицательное влияние на процессы нефтепереработки ввиду отравления катализаторов этих процессов. К тому же хлорсодержащие соединения грозят возможным усилением коррозии оборудования.

Фирма NALCO для подавления роста СВБ использует биоцид торговой марки ROBAN 3999, представляющий собой вещество - 2-метил-5-нитро-имидазол-1-этанол. /2. Промышленный каталог фирмы NALCO Chemical; ЭИ, серия "Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений", зарубежный опыт, 1988 г. , N 7/. К недостаткам ROBAN 3999 следует отнести ту особенность, что со временем эффективность воздействия биоцида на бактерии снижается, поскольку в основе механизма их взаимодействия с ROBAN 3999 лежит нарушение процесса обмена, а замедление интенсивности обмена у бактерий ведет к снижению способности поглощать ими биоцид. Вследствие этого обработку закачиваемой воды биоцидом ROBAN 3999 проводят в несколько этапов в течение нескольких недель, причем дозировку реагента каждый раз рассчитывают, исходя из меняющейся степени активности анаэробных бактерий, что в эксплуатационной практике весьма затруднительно.

Наиболее близко к заявляемому средство для подавления СВБ, содержащее в качестве активного биоцидного начала вещество 3-третбутилтетрагидро-1,3-оксазин /3. А.с. СССР N 791620, 1980). Это вещество полностью подавляет рост и развитие СВБ при концентрации 0,01% (100 мг/л). Однако указанное средство не является доступным; синтез его труден и дорог, что и сдерживает его широкое применение.

Заявляемый биоцидный реагент 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3,5-диоксазин-5-ил] -этан относится к классу 1,3-диоксазинов, но в отличие от прототипа получается легко и просто из дешевых и доступных компонентов.

Синтез 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3-диоксазин-5-ил]этана (далее ГПДЭ) осуществляют по известной методике /4. Патент РФ N 2114684 от 01.04.97/ из формалина и моноэтаноламина в стехиометрических соотношениях при комнатной температуре. Полученный водный раствор ГПДЭ используется в качестве биоцидного средства без выделения и дополнительной очистки.

Заявляемый биоцидный реагент представляет собой водный раствор 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3,5-диоксазин-5-ил] этана (ГПДЭ) с концентрацией основного вещества 40%.

Эффективность использования ГПДЭ в качестве реагента для подавления роста СВБ определяли по методике. В промысловую воду, содержащую СВБ, в стерильных анаэробных условиях вводили указанный реагент и выдерживали 24 часа при 32^oC. Затем из этих проб отбирали во флакончики с питательной средой Постгейта по 1 мл жидкости и термостатировали в течение 15 суток при 32^oC. В качестве контроля использовали аналогичные пробы без добавки реагентов. Оценку бактерицидной активности реагента проводили по степени подавления роста СВБ, определенной по количеству образовавшегося сероводорода в течение 15 суток в опытных и контрольных пробах.

Пример 1. Синтез 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3,5-диоксазин-5-ил]этана.

В реактор, снабженный термометром, обратным холодильником, мешалкой и капельной воронкой, термостатированный при 20^oC, вносят 1-3 М формальдегида в виде водного раствора и прикапывают 1 М моноэтаноламина (1-гидрокси-2-аминоэтана) при перемешивании. Полученный раствор, содержащий 40% 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3,5-диоксазин-5-ил] этана, без дальнейшей обработки используют в качестве биоцидного средства.

Пример 2. Модель пластовой воды освобождали от кислорода, заражали культурой сульфатвосстанавливающих бактерий, выделенной из нефтепромысловых пластовых вод, и обрабатывали реагентом в виде 0,5%-ного водного раствора в определенных дозировках. Пробы выдерживали 24 часа при 20-22^oC, после чего часть обработанной пробы вносили в питательную среду, помещали в термостат и инкубировали 15 суток при 35^oC. Эффективность действия реагента оценивали по появлению или отсутствию сероводорода в растворе. Наличие сероводорода индицировали раствором соли железа по выделению черного осадка. Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, заявляемое средство обладает высокой эффективностью подавления СВБ, превосходит известный и широко применяемый в нефтедобыче реагент "Дон-52".

Простота синтеза ГПДЭ, дешевизна и доступность сырья для производства ГПДЭ являются очевидными преимуществами перед реагентом 3-третбутилтетрагидро-1,3-оксазин при столь же высокой биоцидной эффективности.

Достоинствами заявляемого средства являются также:
- хорошая растворимость в воде и слабая в нефти;
- проявление ингибирующих коррозию свойств;
- нетоксичность для людей и животных;
- взрыво- и пожаробезопасность.

Изобретение относится к веществам, обладающим способностью подавлять жизнедеятельность бактерий, и может быть использовано в нефтяной промышленности. Биоцидный реагент представляет собой 40%-ный водный раствор 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3,5-диоксазин-5-ил] этана. Реагент обладает высокой биоцидной эффективностью, хорошей растворимостью в воде и слабой в нефти, проявляет ингибирующие коррозию свойства, нетоксичен для людей и животных. 1 табл.

Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, отличающееся тем, что оно представляет собой 40%-ный водный раствор 1-гидрокси-2-пергидро-[1,3,5-диоксазин-5-ил]этана.