ITUB20150389A1 - Composizione comprendente una ammina ossido e un tensioattivo e suo uso in ambito petrolifero - Google Patents
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Description
Composizione comprendente una ammina ossido e un tensioattivo e suo uso in ambito petrolifero.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad una composizione comprendente una ammina ossido e un tensioattivo e al suo uso nella pulizia di impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici e serbatoi di stoccaggio per il grezzo.
STATO DELLA TECNICA ANTERIORE
Gli impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici ed i serbatoi di stoccaggio per il grezzo, devono essere periodicamente manutenuti e ripuliti. Soprattutto i grezzi contenenti alte concentrazioni di zolfo, sono particolarmente sporcanti e generano solfuri organici ed inorganici che aderiscono alle pareti ed ai riempimenti delle apparecchiature e che sono particolarmente pericolosi e difficili da rimuovere.
Prima di aprire tali apparecchiature per la fermata e relativa manutenzione, ? necessario adottare delle procedure di sicurezza per evitare il pericolo di esplosione (dovuto a miscele di idrocarburi con l?aria), di incendio (dovuto a solfuri reattivi e piroforici) ed in generale situazioni di pericolo per gli operatori che devono effettuare gli interventi di pulizia e manutenzione.
Per queste ragioni ? prassi ormai consolidata decontaminare l?apparecchiatura con il vapore e/o prodotti chimici in soluzione acquosa calda, prima della sua apertura. La presente invenzione propone l?utilizzo di una miscela di chemicals che hanno vantaggi importanti rispetto a quelli attualmente in uso sul mercato, in particolare dal punto di vista dell?impatto ambientale.
Con il termine ?lavaggio chimico? si intende una attivit? di rimozione di depositi di varia natura, per la pulizia e la successiva rimessa in marcia ottimale dell?apparecchiatura industriale.
Di norma il lavaggio si rende necessario quando la quantit? e/o la natura dei depositi ? tale da non consentire pi? la marcia normale dell?impianto: il termine ?chimico? viene quasi sempre inserito per sottolineare che il lavaggio ? effettuato con l?uso di sostanze chimiche (solventi, detergenti, acidi o basi) e spesso viene contrapposto alla rimozione meccanica del deposito stesso, che pu? venire fatta manualmente una volta aperta l?apparecchiatura.
Per definizione, il lavaggio chimico pu? essere effettuato senza aprire l?impianto, cosa che sarebbe impossibile da fare nel caso della rimozione meccanica (a parte eccezioni molto complesse, tipo mezzi di rimozione automatici, pre2inseriti nell?impianto stesso). La ?bonifica? o ?decontaminazione? ? l?attivit?, sempre necessaria al momento della fermata degli impianti di raffinazione (colonne, separatori, flare lines, ecc) e del petrolchimico (reattori, colonne di separazione, ecc), che permette l?apertura in sicurezza degli impianti stessi, dando la possibilit? di operare in seguito direttamente all?interno dell?apparecchiatura per la pulizia finale e le eventuali riparazioni. All?apertura degli impianti, i problemi che impediscono l?ingresso immediato degli operatori, sono:
2 Alta concentrazione di VOC (Volatile Organic Compounds) che rendono l?ambiente tossico per l?uomo
2 Concentrazioni di idrocarburi nel range dell?esplosivit?, che, al minimo innesco e al primo ingresso di piccole quantit? di aria, potrebbero provocare esplosioni di gravissimo impatto sull?uomo e sull?impianto
2 Presenza di solfuro di ferro piroforico (? una tipologia di deposito che si forma quando presenti i solfuri nel fluido di processo, quindi praticamente sempre in raffineria e spesso nel petrolchimico; il solfuro di ferro ? una polvere talmente sottile che la reattivit? con l?aria ? elevatissima, si incendia spontaneamente al contatto e pu? provocare incendi ad altissime temperature con situazioni pericolose per l?uomo e distruttive per l?impianto).
2 Presenza di depositi carboniosi che coprono il solfuro di ferro piroforico:
l?operazione manuale di rimozione di tali depositi, pu? portare alla luce il deposito piroforico, provocando grandi rischi per gli operatori addetti al cleaning.
Per evitare tutte le situazioni pericolose descritte, la tecnica tradizionale prevede una operazione di ?svaporamento? per tempi piuttosto lunghi (due2tre giorni), ovvero un cleaning operato con vapore ad alta temperatura immesso nell?apparecchiatura, fino a completa rimozione dei vapori pericolosi; il vapore inoltre assicura una bagnatura del solfuro di ferro piroforico, permettendo l?apertura dell?apparecchiatura in sicurezza, sempre continuando a bagnare il deposito per non farlo incendiare.
Le operazioni fatte con tale modalit? sono lunghe (e un impianto fermo ? un costo molto rilevante), insicure (il deposito deve essere continuamente bagnato, pu? sempre incendiarsi) e ad alto impatto (l?odore del vapore immesso nell?impianto e poi liberato nell?atmosfera per diversi giorni ? spesso insostenibile per le popolazioni circostanti al sito industriale).
L?arte nota propone diverse tecnologie, per lo pi? basate sull?inserimento nel vapore oppure nell?acqua calda di ricircolazione, di prodotti chimici: uno di quelli maggiormente usato ? una miscela di tensioattivi ed enzimi molto efficaci nel cleaning, che rilasciano ossigeno in modo controllato e che quindi ossidano il solfuro di ferro eliminandolo completamente. Tale tecnologia permette l?apertura in sicurezza dell?impianto dopo un solo giorno (o poco pi?), guadagnando molto tempo, eliminando o quasi il rischio di incendio dovuto al solfuro di ferro piroforico ed abbassando notevolmente l?impatto dei cattivi odori verso l?esterno del sito industriale.
Nel patent US5462607 viene per la prima volta introdotto l?uso di una miscela di un tensioattivo (Lauril Dimetil Ammina Ossido) accoppiato ad enzimi, per il cleaning degli impianti industriali. In questo brevetto si ipotizza un riscaldamento separato della soluzione contenente la miscela sopra detta, con forte formazione di schiuma che poi viene essa stessa utilizzata per la pulizia dell?apparecchiatura: l?ipotesi che viene fornita ? che la forza pulente della miscela ? data pi? che altro dagli enzimi, che reagirebbero anche con i gas solforati eliminandoli, mentre il tensioattivo servirebbe per lo pi? a disgregare i depositi carboniosi e a formare una grande quantit? di schiuma.
Nel brevetto US 5551989 lo stesso applicant corregge un po? la mira, dichiarando che ? il tensioattivo che reagisce con i gas solforati. Gli enzimi passano quindi in secondo piano, mentre il tensioattivo recita il ruolo pi? importante: in effetti si tratta di sostanze che presentano un gruppo Ammina2Ossido, con un legame dativo Azoto2Ossigeno molto labile. E? quindi plausibile che con un forte riscaldamento queste sostanze rilascino ossigeno e siano quindi in grado di ossidare i composti dello zolfo presenti nei depositi che sporcano l?impianto. Queste sostanze sono inoltre ottimi surfattanti, che attaccano e disgregano i grassi, gli oli e gli idrocarburi residui presenti nell?apparecchiatura, esplicando una forte azione di cleaning.
US5642743, descrive un sistema chiuso e pressurizzato ove utilizzare la miscela tensioattivo/enzimi per la pulizia apparecchiature di processo, viene introdotta un?altra caratteristica positiva del prodotto (colonna 1, riga 25): una volta a riposo, dopo aver ripulito l?impianto da oli, grassi e depositi, la parte oleosa si separa facilmente dalla soluzione acquosa, che quindi pu? essere scaricata con facilit? (e la parte oleosa, recuperata).
Questa importante caratteristica della miscela viene sottolineata in altri brevetti (US5660732 e US5686297); in effetti, nella pratica comune, ? molto importante che, dopo un breve periodo di riposo, la soluzione di lavaggio si separi velocemente dalla parte oleosa e possa quindi essere scaricata verso l?impianto di trattamento delle acque reflue che ogni raffineria o impianto petrolchimico deve per forza avere. I parametri importanti che questa acqua deve avere sono:
2 Basso COD: questo parametro rappresenta spesso un collo di bottiglia per l?impianto di smaltimento, dimensionato per una certa quantit? di acqua reflua e per assorbire un certo carico organico dell?acqua stessa. Durante le fasi di fermata, quando appunto si effettuano le decontaminazioni, si utilizzano di norma grandi quantit? di acqua, maggiori rispetto alla normale routine di marcia dell?impianto. Quindi l?impianto di smaltimento acque reflue ? gi? sotto ?stress?, non pu? sicuramente sopportare pesanti quantit? aggiuntive di acqua ad alto carico organico e quindi alto COD.
2 Bassa tossicit?: nell?acqua di lavaggio sono presenti inquinanti che si erano accumulati nell?impianto e che quindi hanno un impatto verso i batteri dell?impianto biologico di trattamento acque reflue. Lo stesso prodotto usato per la decontaminazione, pu? essere mal sopportato da tali batteri.
US 2011/0120958, sempre dello stesso applicant, testimonia che esiste un problema di smaltimento delle acque contaminate dai residui oleosi asportati dagli impianti e dai residui del prodotto stesso usato per la decontaminazione. Nella prima pagina (par.008) si dichiara che lo scopo dell?invenzione ? diminuire il COD dell?acqua reflua e quindi il suo impatto sull?impianto biologico di smaltimento. In effetti il prodotto citato (ZYME2FLOW) contiene il tensioattivo Ammina ? Ossido che presenta un potere biocida non indifferente, ad alte concentrazioni incompatibile con i batteri dell?impianto di smaltimento. Come affermato a pag.3 par.0024 del brevetto, l?acqua contenente il prodotto viene trattata con Sali di ferro per eliminare il tensioattivo (Lauril Dimetil Ammina Ossido 2 LDMAO) generando la corrispondente ammina (Lauril Dimetil Ammina), insolubile in acqua e quindi eliminabile con la parte oleosa del refluo. Gli enzimi invece non vengono eliminati, fornendo un COD residuo impossibile da evitare. In definitiva, esiste sul mercato un prodotto considerato leader del settore (linea Zyme2 Flow), che pur presentando una serie di vantaggi:
2 ? un cleaners efficace
2 fa una schiuma molto utile alla pulizia nelle parti alte degli impianti, difficilmente raggiungibili
2 ? in grado di ossidare i solfuri e specialmente il solfuro di ferro piroforico
2 una volta scaricato permette una facile separazione della fase oleosa non soddisfa appieno le esigenze di impiego.
Il mercato, specie quello europeo, si sta attualmente orientando su prodotti e tecnologie green a basso impatto ambientale anche in operazioni quali quelle di bonifica e decontaminazione impianti. Studi eseguiti da Total e dal CNR hanno dimostrato l?effetto tossicologico e biocida dell?ammina ossido contenuta nel prodotto Zymeflow 657 (contiene Lauril Dimetil Ammina Ossido 2 LDMAO) della ULI.
Questo attivo, contenuto nella linea di prodotti gi? citata e dunque appartenente allo stato della tecnica, a certe concentrazioni pu? inficiare fortemente l?attivit? dell?impianto biologico con un effetto biocida a valle del trattamento di decontaminazione. Questo effetto si manifesta in maniera molto evidente nel settore petrolchimico dove la scarsa quantit? di solfuri aumenta la quantit? di ammina2ossido non reagita e di conseguenza ne aumenta la concentrazione allo scarico.
Gli svantaggi legati all?utilizzo del prodotto dello stato della tecnica (lo Zymeflow 657) sono completamente risolti con la presente invenzione, senza alcuna perdita di efficacia o delle caratteristiche positive che hanno portato questa tecnologia ad essere leader sul mercato.
Descrizione dell?invenzione
I vantaggi, le caratteristiche e le modalit? di impiego della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione, presentate a scopo esemplificativo e non limitativo.
La presente invenzione riguarda una composizione comprendente una Ammina ? Ossido diversa rispetto a quelle rivendicate nei brevetti sopra descritti che non ? un tensioattivo, ma solo un ossidante e un tensioattivo completamente biodegradabile, a basso COD, efficace nel cleaning ma di tossicit? nulla rispetto all?impianto biologico di smaltimento.
Ammina2ossido usata: Tri Metil Ammina Ossido (TMAO). I vantaggi della composizione secondo l?invenzione sono
2 nessuna propriet? tensioattiva e quindi nessun potere biocida; classificato come non pericoloso nella manipolazione
2 buona forza ossidante (maggiore rispetto alla LDMAO)
2 contenuto di ossigeno nettamente superiore rispetto alla LDMAO e quindi raggiunge la parit? di forza ossidante a concentrazioni molto pi? basse
2 una volta reagita con i solfuri forma Tri Metil Ammina che ? un gas e quindi non rimane nell?acqua reflua e non alza il COD. Viene di solito convogliata nello scarico gas in torcia, come tutti i vapori idrocarburici durante la fase di decontaminazione.
L?Ammina Ossido da inserire nella composizione della presente invenzione ? una Tri Alchil Ammina Ossido di formula
dove R1 , R2, ed R3 sono catene alchiliche con numero di carboni da 1 a 6.
In particolare, l?Ammina Ossido preferita ? la Tri Metil Ammina Ossido (Trimethylamine, N2oxide , CAS2No. : 62637293282 Formula : C3H9NO ? 2H2O 2 Molecular Weight : 111,14 g/mol).
Tensioattivi utilizzabili nella composizione della presente invenzione sono quelli scelti dalla classe dei tensioattivi non ionici ad alta biodegradabilit? tra i quali possono essere citati:
2 Tensioattivi derivati da oli vegetali ossietilati
2 Sorbitan esteri ossietilati
2 Betaine e betaine ossietilate
2 Tensioattivi derivati dall?olio di ricino ossietilato
2 Alcool ossietilati
2 Tensioattivi derivati da acidi carbossilici esterificati e ossietilati
2 Tensioattivi derivati da glicerina ossietilata o esterificata
In una realizzazione preferita i tensioattivi utilizzabili nella composizione della presente invenzione appartengono alla classe generica degli Alchil Poli Glucosidi. In particolare, nelle molecole di maggiore interesse, la catena alchilica ? lunga C8 ? C10 o C10 ? C16 e le unit? glucosidiche sono ripetute da 0 fino a 3 volte (CAS nr.68515 ? 73 ? 1 oppure CAS nr.11061524729; CE nr.500222021 oppure CE nr.600297528)
L?Alchil Poli Glucoside [deve appartenere a quelli indicati nella nuova rivendicazione 1] pu? essere rappresentato dalla formula I seguente
(I)
in cui
n ? compreso tra 8 e 16
m ? un intero da 0 a 3
Questa famiglia di prodottipresenta le seguenti propriet?
2 derivato polisaccaride, di provenienza naturale
2 perfettamente biodegradabile
2 potente schiumogeno
2 ottimo cleaner
2 forma emulsioni poco stabili, con le fasi oleose facilmente rimuovibili, meglio del LDMAO
2 le sue soluzioni acquose sono a basso COD
2 nessun potere biocida, anzi, essendo un derivato dello zucchero, viene facilmente metabolizzato dai batteri degli impianti di smaltimento acque reflue Vantaggiosamente nella composizione della presente invenzione l?ammina ossido e il tensioattivo sono presenti in un rapporto peso/peso compreso tra 100:1 e 1:100. L?aumento e la diminuzione dei componenti consentono un utilizzo pi? mirato della composizione: a titolo di esempio, in raffineria dove la presenza di solfuri ? maggiore che nel petrolchimico, verr? privilegiata una maggiore quantit? d ammina ossidante. Vantaggiosamente alla composizione della presente invenzione possono essere aggiunti additivi usuali per il campo tecnico e anche questo forma oggetto della presente invenzione. Tali additivi appartengono alla classe formata da: inibitori di corrosione, odorizzanti, coloranti, perossidi, terpeni e biodiesel.
Formano anche oggetto della presente invenzione l?uso delle composizioni dell?invenzione per la pulizia di impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici e serbatoi di stoccaggio per il grezzo e l?uso di una trialchilammina ossido in cui il radicale alchilico pu? essere lineare o ramificato e presentare un numero di atomi di carbonio compreso tra 1 e 6 per la pulizia di impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici e serbatoi di stoccaggio per il grezzo.
Breve descrizione delle figure
Alla presente descrizione ? allegata una figura che mostra i risultati del test della capacit? emulsionante. La Figura 1 mostra che la soluzione acquosa che si separa nel recipiente della prima prova (sequenza in alto, foto A, B, C e D ? da 40 minuti a 4 ore ? Prodotto A) ? nettamente pi? pulita, completamente trasparente (? evidente la trasparenza in quanto ? possibile vedere molto chiaramente l?ancoretta magnetica).
Nella seconda prova, riportata nella sequenza in basso ( foto, E, F, G e H 2 Prodotto B) l?acqua ? molto sporca, anche dopo 4 ore non ? possibile vedere l?ancoretta magnetica.
Esempi
Nel seguito sono riportati esempi di realizzazione dell?invenzione in confronto con prodotti noti. Si dimostra come la composizione rivendicata in questa invenzione ottenga performances paragonabili ai migliori prodotti di riferimento nei test di cleaning e di unloading (formazione di schiuma), ma ottiene prestazioni nettamente superiori per quanto riguarda l?ossidazione dell?H2S, il COD test e nel test della capacit? emulsionante.
Ma soprattutto, il Respirometer test dimostra come i prodotti di riferimento dell?arte nota contenenti LDMAO non possono essere assolutamente scaricati nell?impianto biologico di trattamento delle acque reflue di una raffineria, senza rischiare la totale deattivazione dei fanghi attivi, con conseguenze gravissime sulla capacit? di depurazione dell?impianto stesso. A maggior ragione, le soluzioni contenenti LDMAO non potrebbero assolutamente essere scaricate nell?ambiente esterno senza un adeguato trattamento.
Invece le acque contenenti anche alte concentrazioni della miscela rivendicata in questa invenzione, possono tranquillamente defluire nell?impianto di smaltimento acque reflue, senza alcun pericolo di fuori specifica o di malfunzionamento dell?impianto stesso.
Esempio 1: CLEANING TEST
Il test per verificare il potere di cleaning ? stato sviluppato prendendo come riferimento la ?Evaluation of Household or Industrial Cleaning Products for Remediation of Chemical Agents? documento redatto dalla US EPA.
E? stato creata una pasta viscosa omogenea utilizzando un deposito proveniente da un impianto CDU di una raffineria, mescolato a gasolio pesante e paraffina (rapporto in peso 4:1:0,2). Questo rapporto ci ha permesso di avere una pasta molto omogenea, senza la presenza di grumi, liquida a tal punto da poter essere facilmente applicata su un provino metallico, ma abbastanza viscosa da rimanere ben fissata al suddetto.
Sono stati utilizzati provini di corrosione standard in acciaio C1018, (fornitore Metal Samples, P/N CO100, misure 1/2" X 3" X 1/16" , foro di 3/16" , area totale 3.38 sq.inch).
Il provino, precedentemente pesato, ? stato immerso nella pasta, sporcandolo da entrambi i lati sino al livello desiderato: con un getto di aria calda ? stato tolto il liquido in eccesso e si ? facilitata l?adesione della pasta sul provino stesso. In questo modo ? stata applicata sul provino una quantit? fissa della pasta sporcante (0,3 grammi circa). Una volta pesato il provino sporcato, ? stato immerso in mezzo litro di acqua demineralizzata, sotto agitazione di media intensit?, a temperatura ambiente e a 40?C. I test sono stati ripetuti usando prima acqua da sola e poi le soluzioni dei prodotti in esame, a varie concentrazioni.
A fine test il provino ? stato messo in stufa a 40?C per mezz?ora, per far evaporare residui di acqua che avrebbero influenzato il peso finale, e quindi pesato.
RISULTATI
1 2 Prodotto A: soluzione al 12 % di attivo di Alchil Poli Glucoside in acqua
2 2 Prodotto B: soluzione al 12 % di attivo di LDMAO in acqua
3 2 Zymeflow 657 (contenuto presunto di LDMAO del 12 %)
Abbiamo testato i prodotti con concentrazioni pari allo 0,2%, allo 0,5% ed al 2%.
Temperatura Ambiente
Bianco (nessun prodotto): 12 % di rimozione
Prodotto A (0,2 %): 19,5 %
Prodotto A (0,5 %): 79,0 %
Prodotto A (2,0 %): 72,0 %
Prodotto B (0,2 %): 26,5 %
Prodotto B (0,5 %): 79,0 %
Prodotto B (2,0 %): 82,0 %
Zymeflow 657 (0,2 %): 24,0 %
Zymeflow 657 (0,5 %): 79,5 %
Zymeflow 657 (2,0 %): 80,0 %
Temperatura 40?C
Bianco (nessun prodotto): 42 % di rimozione
Prodotto A (0,2 %): 88,0 %
Prodotto A (0,5 %): 85,0 %
Prodotto A (2,0 %): 85,5 %
Prodotto B (0,2 %): 76,5 %
Prodotto B (0,5 %): 84,0 %
Prodotto B (2,0 %): 91,0 %
Zymeflow 657 (0,2 %): 77,0 %
Zymeflow 657 (0,5 %): 84,5 %
Zymeflow 657 (2,0 %): 89,0 %
Il Prodotto A, basato su un tensioattivo green, ha dato risultati equiparabili alla LDMAO ed allo Zymeflow 657, mostrando un comportamento anche pi? efficace a basse concentrazioni ed alte temperature (condizioni di maggiore interesse).
Esempio 2 TEST DI OSSIDAZIONE DELL?H2S
Le Ammine ? Ossido hanno un contenuto potere ossidante verso l?H2S, solo utilizzando un catalizzatore ? possibile osservare una reazione a temperature non troppo alte. In una bottiglia di vetro boro2silicato ad 80?C abbiamo fatto reagire 100 ppm di solfuri in soluzione acquosa (aggiunti come Solfuro di Sodio) con le Ammina ? Ossido, utilizzando come catalizzatori cobalto e rame metallico.
La miscela viene scaldata ad 80?C e lasciata in agitazione ed a temperatura costante per 5 ore, dopo di che si procede alla misurazione dell?acido solfidrico residuo (non ossidato), aggiungendo acido cloridrico alla soluzione. L?H2S viene rilasciato dall?ambiente fortemente acido, in seguito alla seguente reazione:
HCl Na2S 222> H2S NaCl
L?analisi ? stata effettuata in seguito allo strippaggio di H2S tramite azoto e misurazione con una fiala Draeger.
Test in bianco (senza additivi): tutto l?H2S viene sviluppato e la fiala Draeger si colora completamente.
Test con 2400 ppm di LDMAO: come per il bianco, la fiala si colora completamente. Test con 1000 ppm di TMAO: la fiala si ? colorata per il 40% in meno rispetto al bianco e al LDMAO.
Si conferma quindi che il TMAO ? un ossidante pi? efficace rispetto alla LDMAO.
Esempio 3 UNLOADING TEST
Per testare le capacit? schiumogene dei tensioattivi, sono stati effettuati dei test su una colonna in vetro, in cui viene fatta gorgogliare un flusso costante di aria, per sviluppare abbondante schiuma.
Quando i tensioattivi sono molto efficaci, la schiuma arriver? nella parte alta della colonna e tracimer? su un altro recipiente: l?acqua cos? trabordata a causa della schiuma, misurata in peso, d? una misura di ?unloading?.
PROCEDURA
Il test ? stato effettuato a parit? di concentrazione di tensioattivo, in un volume di 100 mL di acqua, a flusso costante di aria (7 L/min) e a temperatura ambiente.
RISULTATI
1 2 Prodotto A: soluzione al 12 % di attivo di Alchil Poli Glucoside in acqua
2 2 Prodotto B: soluzione al 12 % di attivo di LDMAO in acqua
3 2 Zymeflow 657 (contenuto presunto di LDMAO del 12 %)
Prodotto A (3000 mg/l): 67,8 %
Prodotto A (3500 mg/l): 75,0 %
Prodotto B (3000 mg/l): 74,8 %
Zymeflow 657 (3000 mg/l): 73 %
La capacit? di unloading del tensioattivo green si avvicina molto a quella del LDMAO e dello Zymeflow 657; l?utilizzo del PoliAlchil Glucoside ad una concentrazione leggermente maggiore rispetto alla LDMAO, porta ad una sostanziale parit? di prestazioni.
Esempio 4 COD TEST
Tale test rappresenta una prima valutazione dell?impatto ambientale dei prodotti contenenti la LDMAO (Zymeflow 657) e la miscela Alchil Poli Glucoside 2 TMAO.
PROCEDURA
Il test ? stato eseguito utilizzando soluzioni acquose a concentrazioni note, utilizzando il kit Hach per la misurazione del COD nel range 021500 ppm di O2.
RISULTATI
Prodotto A: Alchil Poli Glucoside 0,06 % TMAO 0,02 % (conc. totale 0,08 %) in acqua
Prodotto B: Zymeflow 657 allo 0,5% (corrispondente ad un contenuto presunto di LDMAO di 0,06 % in acqua)
RISULTATI
Prodotto A : 954 ppm O2
Prodotto B : 4660 ppm O2
Il prodotto basato sull? Alchil Poli Glucoside TMAO, anche a maggiore concentrazione complessiva di attivi, ha un COD molto pi? basso rispetto alla soluzione di LDMAO. Quindi un?acqua reflua contenente il prodotto a base di Alchil Poli Glucoside TMAO, avr? un impatto decisamente minore su un impianto di depurazione biologico, rispetto alla stessa acqua contenente la LDMAO.
Esempio 5 TEST DELLA CAPACITA? EMULSIONANTE
E? stata valutata la capacit? emulsionante dell?Alchil Poli Glucoside, confrontata con quella della LDMAO.
PROCEDURA
Il test ? stato eseguito utilizzando per ciascun prodotto 98 mL di acqua, 2 mL di soluzione al 12 % dei due principi attivi e 50 mL di una soluzione oleosa, costituita da un deposito impianto CDU gasolio pesante, in rapporto 1:10. Il tutto ? stato omogeneizzato sotto agitazione magnetica per 10 minuti e lasciata a riposo per 4 ore, per valutare la velocit? di rottura dell?emulsione nel tempo.
RISULTATI
Vedi FIGURA 1
Commenti
La Figura 1 mostra che la soluzione acquosa che si separa nel recipiente della prima prova (sequenza in alto, foto A, B, C e D ? da 40 minuti a 4 ore ? Prodotto A) ? nettamente pi? pulita, completamente trasparente (? evidente la trasparenza in quanto ? possibile vedere molto chiaramente l?ancoretta magnetica). Nella seconda prova, riportata nella sequenza in basso ( foto, E, F, G e H 2 Prodotto B) l?acqua ? molto sporca, anche dopo 4 ore non ? possibile vedere l?ancoretta magnetica.
E? evidente come la soluzione contenente l?Alchil Poli Glucoside come tensioattivo, si separa pi? facilmente e pi? velocemente in confronto a quella contenente la stessa concentrazione di LDMAO.
Esempio 6 RESPIROMETER TEST
E? un test che si effettua per verificare il potere biocida di una sostanza nei confronti dei batteri presenti nei fanghi attivi di un impianto di smaltimento di acque reflue.
Principio del Metodo.
Le prove consistono nella misura della quantit? di ossigeno disciolto consumata in un certo intervallo di tempo da un fango incubato in presenza ed in assenza della sostanza oggetto di studio, potenzialmente in grado di esercitare effetto inibente sull?attivit? ossidativa della biomassa nei confronti di substrato carbonioso biodegradabile (peptone 60 mg/L finali). Il consumo di ossigeno, come ? noto, ? un indice quantitativo dell?attivit? microbica ossidativa complessiva (essenzialmente batterica) del fango (valori ossidativi normali: 10250 mg O2 g21 VSS h21); l'effetto inibente della sostanza si evidenzia mediante una diminuzione della cinetica del consumo di ossigeno, eventualmente fino ad un suo completo azzeramento in caso di forte tossicit? del prodotto.
Scopo delle prove. E? quello di valutare un eventuale effetto inibente sul fango attivo di un impianto biologico di trattamento delle acque di scarico, a seguito dell?immissione nella vasca a fanghi attivi, dei prodotti da testare, che in maniera continua o discontinua possono pervenire con lo scarico all?impianto.
Metodiche Analitiche utilizzate. I test sono condotti secondo lo Standard Method 2710B e il Metodo IRSA sui fanghi Richiesta di ossigeno Quad. IRSA n64 (1983). La prova consiste nella determinazione della ?velocit? di respirazione dell?Ossigeno? (Oxygen uptake rate), espressa come mg O2 g21 VSS h21 su un fango attivo di un impianto di trattamento biologico, in presenza di substrato carbonioso (peptone) e del prodotto da testare; i prodotti sono stati aggiunti al fango attivo in concentrazioni simili a quelle che possono pervenire all?impianto di trattamento acque reflue durante una decontaminazione.
Prodotto A: Alchil Poli Glucoside al 12 % TMAO al 6 % in acqua
Prodotto B: LDMAO al 12% in acqua
I test effettuati con il Prodotto A non mostrano effetti visibili sull?attivit? respiratoria del fango attivo fino alla concentrazione di 20.000 mg/l. Non sono stati eseguiti test a concentrazioni ancora maggiori.
Invece il Prodotto B inizia ad avere effetti negativi gi? ad una concentrazione di 2000 mg/l, provocando una parziale inibizione reversibile dell?attivit? respiratoria del fango attivo. Alla concentrazione di 4000 mg/l l?effetto diventa letale, inibendo completamente la capacit? respiratoria in modo irreversibile. Il test effettuato con 10000 mg/l di Prodotto B, provoca la totale distruzione della colonia batterica e conferma che sopra i 4000 mg/l questa soluzione ? tossica per i fanghi attivi ed esercita una spiccata azione biocida su questo substrato batterico.
In altre parole, una soluzione contenente questa concentrazione di LDMAO non pu? essere assolutamente scaricata nell?impianto biologico di trattamento delle acque reflue di una raffineria, senza rischiare la totale deattivazione dei fanghi attivi, con conseguenze gravissime sulla capacit? di depurazione dell?impianto stesso. In assenza di un impianto di smaltimento funzionante, la raffineria sarebbe impossibilitata a scaricare le acque reflue a norma di legge e dovrebbe bloccare le sue attivit? con rilevanti danni economici. A maggior ragione, una soluzione acquosa contenente questa concentrazione di LDMAO non potrebbe assolutamente essere scaricata nell?ambiente esterno senza un adeguato trattamento.
Quindi, quello che la tecnica attuale prevede, nel caso di alte concentrazioni del prodotto attualmente in uso, ? un temporaneo stoccaggio dell?acqua di decontaminazione, per poterla smaltire a piccole quantit? (quindi basse concentrazioni) e a tempi molto lunghi: questo comporta comunque costi rilevanti, l?immobilizzo di un serbatoio e comunque una serie di rischi nel caso di cattiva gestione di tali acque. Le acque di lavaggio contenenti invece anche alte concentrazioni del Prodotto A, non solo assicurano la stessa efficacia nella rimozione dei depositi, nell?ossidazione dei solfuri ed in tutte le fasi operative critiche di una decontaminazione, ma possono tranquillamente defluire nell?impianto di smaltimento acque reflue, senza alcun pericolo di fuori specifica o di malfunzionamento dell?impianto stesso.
Claims (9)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione comprendente a. una trialchilammina ossido in cui il radicale alchilico pu? essere lineare o ramificato e presentare un numero di atomi di carbonio compreso tra 1 e 6 e b. un tensioattivo scelto dalle classi formate da Alchil Poli Glucosidi, tensioattivi derivati da oli vegetali ossietilati, sorbitan esteri ossietilati. betaine e betaine ossietilate, tensioattivi derivati dall?olio di ricino ossietilato, alcool ossietilati, tensioattivi derivati da acidi carbossilici esterificati e ossietilati, Tensioattivi derivati da glicerina ossietilata o esterificata.
- 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detto radicale alchilico ? trimetile.
- 3. Composizione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta trialchilammina ossido e detto tensioattivo sono contenuti in un rapporto peso/peso compreso tra 100:1 e 1:100.
- 4. Composizione secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto tensioattivo ? scelto dalla classe formata da alchil-poliglucosidi di formula I seguente (I)in cui n ? compreso tra 8 e 16 m ? un intero da 0 a 3 per uso nella pulizia di impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici e serbatoi di stoccaggio per il grezzo.
- 5. Composizione secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti contenente inoltre ulteriori additivi usuali nel campo tecnico
- 6. Composizione secondo la rivendicazione 5, in cui detti additivi appartengono alla classe formata da inibitori di corrosione, odorizzanti, coloranti, perossidi, terpeni e biodiesel.
- 7. Uso della composizione secondo almeno una delle rivendicazioni precedenti per la pulizia di impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici e serbatoi di stoccaggio per il grezzo.
- 8. .Uso di una trialchilammina ossido in cui il radicale alchilico pu? essere lineare o ramificato e presentare un numero di atomi di carbonio compreso tra 1 e 6 per la pulizia di impianti di raffineria, di stabilimenti petrolchimici e serbatoi di stoccaggio per il grezzo.
- 9. Uso secondo la rivendicazione 8 in cui detto radicale alchilico ? trimetile.
Priority Applications (7)
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