СРЕДСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ РОСТА СУЛЬФАТВОССТАНАВЛИВАЮЩИХ БАКТЕРИЙ Российский патент 2003 года по МПК C02F1/50 A01N43/88 

Изобретение относится к области органической химии, в частности 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 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 фирмы ROBAN 3999, представляющий собой вещество - 2-метил-5-нитроимидазол-1-этанол. /[2] Промышленный каталог фирмы NALCO Chemical; ЭИ, серия "Техника и технология добычи нефти и обустройство нефтяных месторождений", зарубежный опыт, 1988г. , 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.

Высокую биоцидную активность имеют производные аминосоединений, например, 3-третбутилтетрагидро-1,3-оксазин /[3] А. с. СССР 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 - N-o-этоксифенил-пергидро-1,3,5-диоксазин общей формулы

Синтез N-o-этоксифенил-пергидро-1,3,5-диоксазин (далее ЭФДОА) осуществляют по известной методике /[4] Дж. Уокер "Формальдегид", М., ГХИ, 1957/ из формалина и о-фенетидина (о-этоксифениламина) в стехиометрических соотношениях в нейтральной среде при комнатной температуре. Полученный водный раствор ЭФДОА используется в качестве биоцидного средства без выделения и дополнительной очистки.

Эффективность использования ЭФДОА в качестве реагента для подавления роста СВБ определяли по методике /[5] Postgatz J.R. The sulfat-reducing bacteria. Cambridge University Press, 1979/. В промысловую воду, содержащую СВБ, в стерильных анаэробных условиях вводили указанный реагент и выдерживали 24 ч при 32^oС. Затем из этих проб отбирали во флакончики с питательной средой Постгейта по 1 мл жидкости и термостатировали в течение 15 суток при 32^oС. В качестве контроля использовали аналогичные пробы без добавки реагентов. Оценку бактерицидной активности реагента проводили по степени подавления СВБ, определенной по количеству образовавшегося сероводорода в течение 15 суток в опытных и контрольные пробах.

ПРИМЕР 1. N-o-этоксифенил-пергидро-1,3,5-диоксазин.

В реактор, снабженный термометром, обратным холодильником, мешалкой и капельной воронкой, термостатированный при 20^oС, вносят 1 М формальдегида в виде водного раствора и прикапывают 1 М о-фенетидина (о-этоксифениламина) при перемешивании. Полученный раствор, содержащий до 70% ЭФДОА, 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 О,5%-ного раствора в определенных дозировках. Пробы выдерживали 24 ч при 20-22^oС, после чего часть обработанной пробы вносили в питательную среду, помещали в термостат и инкубировали 15 суток при 35^oС. 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 ЭФДОА, дешевизна и доступность сырья для производства ЭФДОА 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 для предотвращения роста сульфатвосстанавливающих бактерий в различных технологических средах, в частности, в нефтяной промышленности. В качестве средства для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий используют N-о-этоксифенил-пергидро-1,3,5-диоксазин общей формулы С₁₁H₁₅О₃N. Средство обладает высокой биоцидной эффективностью по отношению к сульфатвосстанавливающим бактериям, нетоксично, подавляет коррозию. 1 табл.

Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, отличающееся тем, что в качестве активного действующего вещества используют N-о-этоксифенил-пергидро-1,3,5-диоксазин общей формулы С₁₁Н₁₅О₃N.