средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий

Формула изобретения

Средство для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, отличающееся тем, что оно представляет собой 71%-ный водный раствор 1-гидрокси-2-[1,3-оксазетидин-3-ил]этана общей формулы C₄H₉O₂N.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области органической химии, а 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 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 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, 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 заканчиваемой 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 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.

Заявляемое биоцидное средство - 70%-ный водный раствор 1-гидрокси-2-[1,3-оксазетидин-3-ил]этана.

Синтез раствор 1-гидрокси-2-[1,3-оксазетидин-3-ил]этана (далее ГОАЭ) осуществляют по известной методике /4. Дж. Уокер "Формальдегид", М., ГХИ, 1957/ из формалина и моноэтаноламина. Полученный водный раствор ГОАЭ используется в качестве биоцидного средства без выделения и дополнительной очистки.

Эффективность использования ГОАЭ в качестве средства для подавления роста СВБ определяли по методике. В промысловую воду, содержащую СВБ, в стерильных анаэробных условиях вводили указанное средство 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 средства проводили по степени подавления СВБ, определенной по количеству образовавшегося сероводорода в течение 15 суток в опытных и контрольных пробах.

ПРИМЕР 1. Синтез раствор 1-гидрокси-2-[1,3-оксазетидин-3-ил]этана.

В реактор, снабженный термометром, обратным холодильником, мешалкой и капельной воронкой, термостатированный при 20^oC, вносят 2 М формальдегида в виде параформа и прикапывают 1 М моноэтаноламина (1-гидрокси-2-аминоэтана) при перемешивании, затем выдерживают при 100^oC в течение 10 минут. Полученный раствор, содержащий 70% ГОАЭ, 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 средством для подавления роста СВБ 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 средства 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 ГОАЭ, дешевизна и доступность сырья для производства ГОАЭ 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.