Способ биостабилизации нефтепродуктов

 

Изобретение относится к области нефтехимии и нефтепереработки, в частности к защите нефтепродуктов от действия микроорганизмов. Процесс проводят в две стадии: на первой стадии при добавлении в нефтепродукт в качестве полиалкиленгуанидина используют основание гидрофобного полиалкиленгуанидина или смесь основания гидрофобного полиалкиленгуанидина с основанием 1,6 дигуанидингексана в равных долях, или смесь основания гидрофобного полиалкиленгуанидина с основанием 1,6 дигуанидингексана и основанием низкомолекулярного полигексаметиленгуанидина в равных долях. Вышеперечисленные смеси вводят в количестве 10-50 г/т. На второй стадии при добавлении в подтоварную воду в качестве полиалкиленгуанидина используют гидрофильную водорастворимую соль полиалкиленгуанидина или их смесь с катамином АБ в равных долях, при этом вышеперечисленные смеси вводят в количестве 100-500 г/т. В качестве гидрофильной водорастворимой соли полиалкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина или фосфат полигексаметиленгуанидина, а в качестве гидрофильной водорастворимой соли полиоксиалкиленгуанидина используют хлорид или фосфат полиоксиалкиленгуанидина. Способ повышает эффективность биостабилизации нефтепродуктов при их хранении. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области нефтехимии и нефтепереработки, в частности к защите нефтепродуктов от действия микроорганизмов.

Известно, что углеводородные топлива и другие нефтепродукты при хранении и транспортировке подвержены действию большого числа микроорганизмов, относящихся к классам бактерий дрожжей, плесеней и др. С проблемой биоповреждений нефтепродуктов сталкиваются обычно в местах длительного хранения больших масс топлива, в частности, на нефтяных терминалах.

Микроорганизмы, повреждающие нефтепродукты концентрируются обычно (в 10-100 раз) на границе раздела нефтепродукта и всегда присутствующей в больших резервуарах, так называемой "подтоварной воды", где они образуют своеобразные биоценозы, включающие все типы микроорганизмов, сосуществующих совместно (бактерии, грибы, плесень). При этом повреждение нефтепродукта такими биоценозами сопровождается образованием комков биомассы или даже полным застудневанием.

Известен способ биостабилизации нефтепродуктов, где в качестве биоцидной присадки используют полимерный бигуанидин [Пат. ФРГ N 3237074, кл. C 10 M 1/32, 1984].

К недостаткам известного способа относится плохая растворимость полимерного бигуанидина в нефтепродуктах, а также сложный способ получения полимерного бигуанидина, что приводит к удорожанию способа биостабилизации нефтепродуктов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ биостабилизации нефтепродуктов путем введения биоцидной присадки на основе солей полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), четвертичных соединений аммония и низкомолекулярного полиэтиленгликоля (ПЭГ-9) [Пат. РФ N 2074234, кл. C 10 L 1/18, Б. И. N 61, 1997]. Причем первые два вещества являются собственно биоцидами, тогда как ПЭГ-9 используется как диспергирующая составляющая, облегчающая введение биоцида в нефтепродукты.

Недостатками указанного способа являются достаточно сложный состав биоцидной композиции, необходимость предварительного приготовления ее по специальной технологии.

Другим недостатком известного способа является использование одной и той же биоцидной композиции для обработки топлива и для дезинфекции подтоварной воды - источника заражения нефтепродукта, что приводит к снижению эффективности способа.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности биостабилизации нефтепродуктов при их хранении.

Для решения технической задачи в способе биостабилизации нефтепродуктов, включающем нефтепродукт и подтоварную воду, путем введения биоцидной присадки на основе полиалкиленгуанидина, процесс проводят в две стадии: на первой стадии при добавлении в нефтепродукт в качестве полиалкиленгуанидина используют основание гидрофобного полиалкиленгуанидина, или смесь основания гидрофобного полиалкиленгуанидина с основанием 1,6 дитуанидингексана в равных долях, или смесь основания гидрофобного полиалкиленгуанидина с основанием 1,6 дигуанидингексана и основанием низкомолекулярного полигексаметиленгуанидина в равных долях, при этом вышеперечисленные смеси вводят в количестве 10-50 г/т, на второй стадии при добавлении в подтоварную воду в качестве полиалкиленгуанидина используют гидрофильную водорастворимую соль полиалкиленгуанидина или полиоксиалкиленгуанидина или их смесь с катамином АБ в равных долях, при этом вышеперечисленные смеси вводят в количестве 100-500 г/т. В качестве гидрофильной водорастворимой соли полиалкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина или фосфат полигексаметиленгуанидина, а в качестве гидрофильной водорастворимой соли полиоксиалкиленгуанидина используют хлорид или фосфат полиоксиалкиленгуанидина.

Сущность изобретения поясняется следующим образом.

Процесс проводят в 2 стадии для упрощения технологии введения биоцидной присадки и повышения эффективности ее действия.

На первой стадии предлагается использовать для стабилизации нефтепродуктов от биодеградации гидрофобную разновидность полиалкиленгуанидинового (ПАГ) биоцида в форме свободного основания одного или в смеси с основанием ПГМГ.

Основание гидрофобного ПАГ имеет следующую структурную формулу: Основание 1,3 дигуанидингексана имеет следующую структурную формулу: Основание низкомолекулярного ПГМГ имеет следующую структурную формулу: Как известно, низкомолекулярные формы ПАГ более токсичны, но и более эффективны, чем полимерные формы против грибов и плесеней, составляющих основу биоценоза обрастания нефтепродуктов.

Рекомендуемые нами гидрофобные ПАГ как раз и характеризуются низким значением молекулярной массы. Другими компонентами биоцидной композиции является 1,6 дигуанидиногексан или низкомолекулярный ПГМГ, также в основной форме растворимый в нефтепродуктах. Для удобства применения биоцидная присадка может использоваться в виде концентрата 0,1-1,0%-ной концентрации в стабилизируемом топливе.

На второй стадии для подавления биоценозов подтоварной воды используют гидрофильную водорастворимую соль ПАГ или полиоксиалкиленгуанидина (ПОАГ), или их смесь с более дешевым катамином АБ в равных долях.

Такая присадка быстро смешивается с подтоварной водой, эффективно подавляя существующий там биоценоз обрастания.

Гидрофильная водорастворимая соль ПАГ имеет следующую структурную формулу: где n = 40-50, X = Cl^-, 1/2 HPO₄^- Гидрофильная водорастворимая соль ПОАГ имеет следующую структурную формулу:

где n = 30-40, X = Cl^-, 1/2 HPO₄^-
Двухстадийная схема биоцидной обработки двухкомпонентных систем (нефтепродукт - подтоварная вода) двумя биоцидными препаратами, приспособленными каждый к своему компоненту, является более эффективной и экономичной.

Для удобства применения биоцидную присадку для подтоварной воды используют в виде водного раствора с концентрацией 10-20%.

Следует отметить, что биоцидные присадки настоящего изобретения, особенно гидрофобные присадки для топлива, содержат исключительно элементы органогены (C, H, N, O). Они полностью сгорают в топливе, не образуя золы или нагаров.

Кроме того, все использованные добавки не изменяют физико-химических показателей нефтепродуктов, таких как вязкость, плотность, кислотность, температуры застывания, помутнения и вспышки.

Соответственно пролонгированному биоцидному эффекту, характерному для полимерных биоцидов ПАГ, отмеченные результаты биоцидной стабилизации деконтаминированных топлив сохраняются в течение 3 мес. (время наблюдения).

Пример N 1 конкретного выполнения.

Предварительно приготавливают в отдельных емкостях 2 вида концентратов биоцидной присадки.

Нефтепродукт и подтоварная вода, подлежащие биоцидной обработке, находятся в одном резервуаре.

Для первой стадии биоцидную присадку готовят следующим образом. В 1 л дизельного топлива Л-02-62 ГОСТ 305-82 растворяют при перемешивании и нагревании 10 г сополимера октадециламина с гексаметиленгуанидином 1:10 (гидрофобный полиалкиленгуанидин). Получают 1% концентрат биоцида в топливе. Его подают насосом в резервуар для хранения 1 т дизельного топлива с микробной обсемененностью 900 КОЕ/л. В пересчете на 100% биоцид его доза в топливе составляет 10 г/т. После обработки биоцидной присадкой дизельное топливо имело обсемененность 100 КОЕ/л.

Для второй стадии биоцидную присадку готовят следующим образом. В 1 л воды растворяют 200 г хлорида ПГМГ. Получают 20% концентрат гидрофильного ПАГ. Его вводят насосом в подтоварную воду в количестве 1 л/м. В пересчете на 100% биоцид доза составляет 200 г/т.

В подтоварной воде резервуара исходная обсемененность составляет 30000 КОЕ/л. После обработки биоцидной присадкой обсемененность подтоварной воды составляла 330 КОЕ/л.

Пример N 2.

На первой стадии биоцидной обработки в порции 1 л дизельного топлива растворяют при перемешивании и нагревании 15 г гидрофобного ПАГ и 15 г 1,6 дигуанидингексана (основание) и используют полученный 3% концентрат биоцида для дезинфекции 1 т дизельного топлива с обсемененностью 530 КОЕ/л. В пересчете на 100% биоцид это составляет 30 г/т.

На второй стадии готовят раствор 300 г фосфата ПГМГ в 1 л воды. Полученный концентрат биоцида используют для обработки подтоварной воды обсемененностью 10000 КОЕ/л. В пересчете на 100% биоцид доза составляет 300 г/т.

Остальные примеры сведены в таблицу.

В случае отсутствия в резервуаре подтоварной воды (при малых сроках хранения) способ биостабилизации нефтепродукта проводят в одну стадию с использованием биоцидной присадки первой стадии.

Формула изобретения

1. Способ биостабилизации нефтепродуктов, включающих нефтепродукт и подтоварную воду, путем введения биоцидной присадки на основе полиалкиленгуанидина, отличающийся тем, что процесс проводят в две стадии: на первой стадии при добавлении в нефтепродукт в качестве полиалкиленгуанидина используют основание гидрофобного полиалкиленгуанидина, или смесь основания гидрофобного полиалкиленгуанидина с основанием 1,6 дигуанидингексана в равных долях, или смесь основания гидрофобного полиалкиленгуанидина с основанием 1,6 дигуанидингексана и основанием низкомолекулярного полигексаметиленгуанидина в равных долях, при этом вышеперечисленные смеси вводят в количестве 10-50 г/т, на второй стадии при добавлении в подтоварную воду в качестве полиалкиленгуанидина используют гидрофильную водорастворимую соль полиалкиленгуанидина или полиоксиалкиленгуанидина или их смесь с катамином АБ в равных долях, при этом вышеперечисленные смеси вводят в количестве 100-500 г/т.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидрофильной водорастворимой соли полиалкиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанидина или фосфат полигексаметиленгуанидина, а в качестве гидрофильной водорастворимой соли полиоксиалкиленгуанидина используют хлорид или фосфат полиоксиалкиленгуанидина.

РИСУНКИ

Рисунок 1