CN1418830A - 两性杀菌缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水处理技术领域。两性杀菌缓蚀剂，由烷基季胺内盐、季胺卤化物、非离子表面活性剂、溶剂和水组成。本发明两性杀菌缓蚀剂，与常规杀菌灭藻剂相比，适用于工业循环冷却水和油田注水，对水中异氧菌(TGB)和硫酸盐还原菌(SRB)有良好的杀灭效果，对菌藻和生物粘泥具有极佳的剥离清洗作用并兼具缓蚀性能。

Description

两性杀菌缓蚀剂
技术领域
本发明属于水处理技术领域，特别是涉及一种两性杀菌缓蚀剂。
背景技术
在工业循环冷却水系统中，金属表面生长的微生物形成各种类型的生物粘泥。生物粘泥的成份包括各类复杂的微生物如藻类、细菌、真菌及无机和有机的杂质。这些微生物被细胞外膜的粘合物粘结在一起，使它们很难受生物粘泥以外环境因素的影响，如杀菌剂、阻垢分散剂或其它水处理化学品的影响。所以，粘泥中的微生物比浮游自由生长式的微生物较难杀死。而且某些杀菌剂也可能被吸附在生物粘泥外层的有机或无机杂物分解而失效。生物粘泥中的微生物不但数目比浮游生物多上千上万倍，而且可引起金属设备垢下腐蚀，从而缩短设备的使用寿命，降低换热器的热交换效果。因此，对系统中生物粘泥的清洗剥离十分必要。
油田回注水中通常含有大量的细菌及其它有害微生物，其中危害最大的是硫酸盐还原菌(SRB)。如果不及时杀灭会给采油带来诸多问题，如油层的污染堵塞、管线设备的腐蚀等。并由此影响原油产量，增加生产成本。
目前杀菌灭藻的主要方法是投加1227等非氧化性杀菌剂和氧化性杀菌剂氯气等，但长期使用后所产生的抗药性，使得药剂费用日益上升。
发明内容
本发明为解决公知技术存在的问题，本发明提供了一种使用效果良好的两性杀菌缓蚀剂。
本发明所述的两性杀菌缓蚀剂的制备方法如下：在室温下，分别依次将季胺卤化物，非离子表面活性剂，溶剂，水加入反应釜中，在80～100℃下搅拌20～40分钟，再加入烷基季胺内盐搅拌20～30分钟。
本发明采用如下技术方案：
两性杀菌缓蚀剂由烷基季胺内盐，季胺卤化物，非离子表面活性剂，溶剂和水组成。
本发明还可以采用以下技术措施：上述的两性杀菌缓蚀剂，其特点是：烷基季胺内盐的结构式为：其中：R1＝C8～C18烷基
R2＝C1～C4烷基
R3＝H，CH3，C2H5
R4＝C1～C3烷基
X＝Cl，Br，I或OSO3，CH3COOH
上述的两性杀菌缓蚀剂，其特点是：烷基季胺内盐重量含量占总量的15～55％。
上述的两性杀菌缓蚀剂，其特点是：季胺盐卤化物为烷基二甲基苄基卤化铵，烷基三甲基卤化铵、双烷基二甲基卤化铵，重量含量占总量的5-20％。
上述的两性杀菌缓蚀剂，其特点是：季胺盐卤化物为双烷基二甲基苄基卤化铵。
上述的两性杀菌缓蚀剂，其特点是：非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，其重量含量占总量的2～10％。
上述的两性杀菌缓蚀剂，其特点是：溶剂为N-N-二甲基甲酰胺、乙醇或乙二醇，其重量含量占总量的1～20％。
本发明的两性型杀菌缓蚀剂在水系统中的使用浓度视水中细菌及管壁上的生物粘泥情况而定。一般采用冲击式加药方式，使用浓度应保持在80～150ppm，药剂在系统中最好要持续24～48小时。
本发明具有的优点和积极效果：本发明研究开发的一种两性杀菌缓蚀剂，它与常规杀菌灭藻剂相比，本两性杀菌缓蚀剂结构有所创新，适用于工业循环冷却水和油田注水，对水中异氧菌(TGB)和硫酸盐还原菌(SRB)有良好的杀灭效果。其杀菌效果优于1227并且对菌藻和生物粘泥具有极佳的剥离清洗作用并兼具缓蚀性能。
具体实施方式
为进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实例进行详细说明。
实验方法：在水样中加入一定量的两性型杀菌缓蚀剂，在35±2℃下接触一定时间后，测定残余菌数，于原水样含菌量对比得到杀菌率。测定硫酸盐还原菌采用MPN法(测试瓶为北京华兴化学试剂厂生产的SRB-HX型测菌瓶)。“+”表示有菌生长，“-”表示无菌生长。测定异氧菌采用平皿计数法。
实施例1
在室温下，在反应器中，分别依次将10g双烷基二甲基苄基卤化铵，5g脂肪醇聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，10gN-N-二甲基甲酰胺溶剂，45g水加入反应釜中，在90℃下搅拌30分钟，再加入30g烷基季胺内盐搅拌25分钟，即可制得本发明两性型杀菌缓蚀剂。烷基季胺内盐的结构式为：
本发明产品为两性型杀菌缓蚀剂，具有良好的杀菌和缓蚀效果。
实施例2
两性型杀菌缓蚀剂杀灭水中异氧菌性能试验：
本发明两性型杀菌缓蚀剂的质量百分组合中，当两性烷基季胺内盐为15～55时与5～30的季胺卤化物，2～10、1～20的溶剂和水混合制备的两性型杀菌缓蚀剂对初菌数为2.1×106个/mL进行杀灭试验，杀灭效果如表1所示。
        表1 两性型杀菌缓蚀剂杀灭水中异氧菌的效果
两性型杀菌缓蚀剂/mg·L-1                   杀生率/％
3                                           92.1
6                                           94.2
8                                           99.8
9                                           100由表1所列数据说明本发明的两性型杀菌缓蚀剂在药剂有效浓度为9mg/L时，杀菌率达100％。
实施例3
本发明两性型杀菌缓蚀剂的两性烷基季胺内盐为35％时，与不同浓度的季铵卤化物复配，对杀菌效果的影响如表2所示。
 表2两性型杀菌缓蚀剂中不同浓度的季胺卤化物对杀菌效果的影响
                         两性型杀菌缓蚀剂浓度
35％烷基季胺内盐                                      杀菌剂％
                                  mg/L
10％季胺卤化物                    100                    97
15％季胺卤化物                    100                    99.9
20％季胺卤化物                    100                    100
30％季胺卤化物                    100                    100注：空白异氧菌总数2×106个/mL。
由表2可见，随着卤化物浓度的增加，杀菌效果有所提高，15％以上时已达到最佳效果。
实施例4
本发明两性型杀菌缓蚀剂与十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)杀灭效果的比较如表3、表4所示。
    表3两性型杀菌缓蚀剂与1227杀灭异氧菌效果比较
                                            杀菌率％药剂质量浓度/mg·L-1
                              两性型杀菌缓蚀剂      1227
3                                    92.1           75.6
6                                    94.2           88.8
9                                    100            92.5注：药剂质量浓度(mg/L)按有效成分计，1227为天津化工研究设计院生产。初菌数为2.4×106个/mL。
表4两性型杀菌缓蚀剂与1227杀灭硫酸盐还原菌效果比较
    药剂编号 药剂质量浓度mg/L            六瓶平行杀菌结果   杀生率(％)
101    102    103   104   105   106
两性型杀菌缓蚀剂     18 --     --     --    --    --    --     100
    1227     18 ++     ++     ++    +-    +-    --     78.3
两性型杀菌缓蚀剂     27 --     --     --    --    --    --     100
    1227     27 ++     ++     ++    +-    --    --     90.0
两性型杀菌缓蚀剂     36 --     --     --    --    --    --     100
    1227     36 --     --     --    --    --    --     100
注：药剂浓度按有效成份计，1227为天津化工研究设计院生产。初菌数为6.0×104个/mL。
由表3、表4可知，与1227相比，达到相同的杀菌水平，两性杀菌药剂用量低、效果良好，对硫酸盐还原菌特别有效。
实施例5
本发明两性型杀菌缓蚀剂缓蚀效果的实验室评价：
腐蚀液为南海油田含油污水，采用静态挂片，挂片不预膜，两性型杀菌缓蚀剂的缓蚀效果如表5所示。
             表5两性型杀菌缓蚀剂的缓蚀效果
                             两性型杀菌缓蚀剂(mg/L)测试项目                        20                   40缓蚀率/％                       43.5                 69.0
由于本发明的两性型杀菌缓蚀剂具有多种长碳链烷基，所以具有一定的缓蚀性。
本发明的两性型杀菌缓蚀剂具有杀菌、灭藻、清洗、缓蚀效果，是一种性能优良，使用性广的杀菌剂。两性型杀菌缓蚀剂的成本与1227相当，具有较高的性价比。

Claims (7)

1.两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：两性杀菌缓蚀剂由烷基季胺内盐，季胺卤化物，非离子表面活性剂，溶剂和水组成。
2.根据权利要求1所述的两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：烷基季胺内盐的结构式为：其中：R1＝C8～C18烷基
R2＝C1～C4烷基
R3＝H，CH3，C2H5
R4＝C1～C3烷基
X＝Cl，Br，I或OSO3，CH3COOH
3.根据权利要求1所述的两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：烷基季胺内盐的重量含量占总量的15～55％。
4.根据权利要求1所述的两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：季胺盐卤化物为烷基二甲基苄基卤化铵，烷基三甲基卤化铵、双烷基二甲基卤化铵，重量含量占总量的5-20％。
5.根据权利要求4所述的两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：季胺盐卤化物为双烷基二甲基苄基卤化铵。
6.根据权利要求1所述的两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：非离子型表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，其重量含量占总量的2～10％。
7.根据权利要求1所述的两性杀菌缓蚀剂，其特征在于：溶剂为N-N-二甲基甲酰胺、乙醇或乙二醇，其重量含量占总量的1～20％。
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