СПОСОБ ЗАЩИТЫ УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА ОТ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ПОРАЖЕНИЯ И БИОЦИДНАЯ ПРИСАДКА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЭТОМ СПОСОБЕ Российский патент 2009 года по МПК C10L1/22 

Изобретение относится к способам защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и применяемым для этой цели биоцидным присадкам и может быть использовано в нефте-, газоперекачивающей промышленности, машиностроении, авиационной технике.

В топливных системах в углеводородных топливах, особенно при наличии воды развиваются микроорганизмы (бактерии, грибы), вследствие чего происходит ухудшение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива, забивка фильтрующих элементов биомассой, коррозия и повреждение материалов топливных баков.

Известен способ защиты нефти и нефтепродуктов от действия микроорганизмов, включающий введение биоцидной присадки на основе полиалкиленгуанидина или его солей (патент РФ № 2074234).

Известный способ проявляет невысокую эффективность подавления роста микроорганизмов, так как используемая в нем биоцидная присадка недостаточно растворима в топливе и выпадает в осадок.

Известны способы защиты от микробиологического поражения среднедистиллятных авиационных топлив путем введения биоцидных присадок на основе S-аллил-N-(винилоксиэтил)-дитиокарбамата и дивинилсульфоксида (а.с. СССР №№ 1784631, 1784632).

Недостатком известных способов защиты и используемых в них биоцидных присадок является низкая эффективность подавления роста микроорганизмов в авиационном топливе.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и биоцидная присадка для реализации этого способа (патент США № 3705027).

Способ подавления роста микроорганизмов включает введение в топливо биоцидной присадки - 1-аминоэтил-2-нафтенилимидазолина или его солей в количестве 0,2 мас.%.

Недостатком этого способа защиты и используемой в нем присадки является невысокая эффективность подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе. Кроме того, присадка-прототип не обеспечивает сохранения физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении.

Технической задачей заявляемого изобретения является разработка способа защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения, а также биоцидной присадки, предназначенной для использования в этом способе, обеспечивающей высокую эффективность подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе и сохранение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения, включающий введение в топливо биоцидной присадки на основе соединений 1-аминоэтилимидазолина, которая в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно включает этилцеллозольв.

Указанную биоцидную присадку вводят концентрации 0,002-0,005 мас.%.

Также предложена биоцидная присадка на основе соединений 1-аминоэтилимидазолина, предназначенная для использования в заявляемом способе, которая в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)- -2-алкил-2-имидазолин и дополнительно содержит этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 5,0 - 7,01-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 3,0-5,0этилцеллозольвостальное

Авторами установлено, что использование в заявленном способе защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения предлагаемой биоцидной присадки, которая в качестве 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно содержит этилцеллозольв, при заявленном соотношении и содержании компонентов позволит обеспечить высокую эффективность подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе и сохранение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении.

Примеры осуществления

Пример 1

Предлагаемую биоцидную присадку, состав которой указан в таблице 1, добавляли в концентрации 0,005 мас.%. к топливам ТС-1 или РТ в присутствии водной фазы.

Испытание биоцидных свойств предлагаемой биоцидной присадки проводили в соответствии с методикой ГОСТ 9.023-85. В качестве тест-культур использовали коллекционные культуры микроорганизмов, рекомендованные указанным стандартом, а также накопительные культуры, выделенные из топливных баков авиационной техники, находившейся в условиях эксплуатации. Испытания проводили в течение 21 суток, при температуре 28-32°С. После окончания испытаний оценивали состояние топливной и водной фазы и рост микроорганизмов.

Защитные свойства предлагаемой биоцидной присадки оценивали по следующей методике. Предлагаемую биоцидную присадку растворяли в топливе ТС-1 (или РТ) в концентрации 0,005 мас.% и помещали в стеклянную емкость. Затем заражали водной суспензией спор микроорганизмов, выдерживали в течение 21 суток, 1,5 месяца и 3 месяца и сливали из емкости. После этого емкость заливали свежим топливом ТС-1 (или РТ), не содержащим микроорганизмов и биоцидной присадки, и выдерживали в течение 7 суток. Затем пробы топлива высевали на твердую питательную среду и инкубировали при температуре (28-30)°С. Через 7 суток подсчитывали количество появившихся колоний микроорганизмов.

Примеры 2, 3, 4 аналогичны примеру 1, составы предлагаемой биоцидной присадки указаны в таблице 1.

Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Затем проводили сравнительные исследования физико-химических и эксплуатационных свойств исходных топлив ТС-1 или РТ и топлив с добавлением предлагаемой биоцидной присадки и прототипа.

Оценивались показатели качества, на значения которых могло оказать влияние введение в топливо предлагаемой присадки и прототипа.

Испытания проводили по стандартным методикам, предусмотренным ГОСТ 10227-86.

Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 2, заявленный способ защиты топлива от микробиологического поражения путем введения в топливо предлагаемой биоцидной присадки обеспечивает его стойкость к воздействию микроорганизмов и сохранность защитных свойств в течение 3 месяцев, в то время как биоцидная присадка по способу-прототипу не сохраняет свои защитные свойства уже после 1,5 месяцев испытаний.

Как видно из таблицы 3, использование предлагаемой биоцидной присадки при заявленном соотношении и содержании компонентов практически не оказывает воздействия на физико-химические и эксплуатационные показатели топлив ТС-1 и РТ (ГОСТ 10227-86).

Использование биоцидной присадки-прототипа ухудшает физико-химические и эксплуатационные показатели топлив ТС-1 и РТ - значения показателей выходят за нормы (ГОСТ 10227-86).

Таким образом, предлагаемый способ защиты углеводородных топлив от микробиологического поражения путем введения заявляемой биоцидной присадки эффективно подавляет рост культур микроорганизмов, что позволяет использовать топливо и после длительного хранения. Это дает возможность повысить надежность эксплуатации авиационной техники и снизить трудозатраты на устранение микробиологического поражения и при техническом обслуживании самолетов при предполетной подготовке.

Таблица 1№ примераСостав предлагаемой биоцидной присадки, мас.% 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолинэтилцеллозольв17,03,0остальное26,04,0остальное35,05,0остальноепрототип1-аминоэтил-2-нафтенилимидазолин- 100-

Таблица 2ПрисадкаПримерКонцентрация присадки в топливе, мас.%Количество колоний микроорганизмов, 10³ млСостояние среды через 3 мес.испытаний ГОСТ 9.023-85Топливо ТС-1Топливо РТ21 сут.1,5 мес.3 мес.21 сут.1,5 мес.3 мес.Присадка по изобретению10,005000000Среда прозрачная, пленка на границе топливо - среда и осадок отсутствуют. Роста микроорганизмов нет.20,004000000->>>>-30,002000000->>>>-Присадка-прототип40,200,20,700,30,8Помутнение среды, на границе топливо - среда тонкая пленка 1-3 мм. Небольшой осадок. Средний рост микроорганизмов.

Таблица 3Наименование показателейНормы для топлив*Фактические данныеТопливо исходноеТопливо с добавлением биоцидных присадок 0,005 масс.%ТС-1РТТС-1РТТС-1РТПредлагаемая биоцидная присадкапрототипПредлагаемая биоцидная присадка прототипСостав № 1Состав № 2Состав № 3Состав № 1Состав № 2Состав № 31. Кислотность мг КОН на 100 см³≤0,070,4-0,7отсутствие0,40,040,020,060,090,480,390,530,852. Температура начала кристаллизации, °С≤-60≤-55-60-60-60-60-60-60-60-60-60-603.Термимческая стабильность в статических условиях по ГОСТ 11802-88 при 150°С в течение 5 час. - концентрация нерастворимого осадка, мг на 100 см³ топлива≤18≤63,3отсутствие9,68,910,718,4отсутствиеотсутствиеотсутствие1,24. Концентрация фактических смол, мг на 100 см³ топлива≤5≤4отсутствие1,32,21,82,35,83,43,23,54,25. Испытание на медной пластинке при 100°СВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживаетВыдерживает*в соответствии с ГОСТ 10227-86

Изобретение относится к способам защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и применяемым для этой цели биоцидным присадкам и может быть использовано в нефте-, газоперекачивающей промышленности, машиностроении, авиационной технике. Описан способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения путем введения в топливо биоцидной присадки, содержащей, мас.%.: 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 5,0-7,0, 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 3,0-5,0, этилцеллозольв - остальное, в количестве 0,002-0,005 мас.%. Технический результат - обеспечение высокой эффективности подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе и сохранение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения, включающий введение в топливо биоцидной присадки на основе соединений 1-аминоэтилимидазолина, отличающийся тем, что вводят биоцидную присадку, которая в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно включает этилцеллозольв.2. Способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения по п.1, отличающийся тем, что указанную биоцидную присадку вводят в концентрации 0,002-0,005 мас.%.3. Биоцидная присадка, включающая соединения 1-аминоэтилимидазолина, отличающаяся тем, что в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина она содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно содержит этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1 -(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 5,0-7,0;

1 -(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 3,0-5,0;

этилцеллозольв - остальное.