PL104267B1 - Sposob zwalczania drobnoustrojow w magazynowanych weglowodorach - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.10.1979 104287 Int. Cl.2 A61L 13/00 Twórcy wynalazku: Manfred Wagner, Christel Leidt Uprawniony z patentu: Forschungsinstitut fur die Erkundung und For- derung von Erdbl und Erdgas, Magdeburg (Nie¬ miecka Republika Demokratyczna) Sposób zwalczania drobnoustrojów w magazynowanych weglowodorach Wynalazek dotyczy sposobu zwalczania drobno¬ ustrojów w magazynowanych weglowodorach za pomoca srodoków biocydowych, które hamuja wzrost i szkodliwa aktywnosc przemiany materii, jak zwlaszcza bakterie, wytwarzajacych H2S, CO2 i sluzy.

Zwalczanie drobnoustrojów w przewaznie silnie zasolonych wodach podziemnych magazynów, slu¬ zacych do magazynowania weglowodorów gazowych takich jak metan, propan, butan, etylen, gaz ziem¬ ny, gaz miejski i weglowodorów cieklych, takich jak benzyna, paliwa do silników wysokopreznych (Diesla), ropa naftowa, olej opalowy, jest konieczne, aby w istotny sposób ograniczyc, ewentualnie za¬ pobiec pojawieniu sie produktów mikrobiologicz¬ nej przemiany materii, które szkodza jakosci i zwiazanej z tym uzytecznosci magaizynowanych, me¬ diów. Na przyklad powstawanie na drodze bakte¬ riologicznej gazów H2S i CO2 prowadzi do spote¬ gowania korozji instalacji swidrów ziemnydh (sond) i urzadzen naziemnych, wzglednie przy dalszej przeróbce magazynowanego materialu dzialaja one 3 ai^o trucizny katalizatora. Mikrobiologiczne sluzy, jak tez grzybnie powoduja zatkanie wzglednie zmniejszenie przelotowosci zbiorników i przewodów.

Znane sa i opisane w odnosnej literaturze; jak tez w patentach srodki i sposoby do zwalczania dro¬ bnoustrojów w ukladach teclhnicznych, zawieraja¬ cych slodka wode lub wody malo zasolone.

Zasadniczo mozliwe jest zastosowanie do zwal- ae 31 czania bakterii, drozdzy i grzybów, znajdujacych sie w wodach slonych, znanych srodków bakterio- i grzybobójczych jak np. chlorowane fenole, nizsze alifatyczne aldehydy, organiczne zwiazki rteciowe, olowiowe, cynowe i czwartorzedowe zwiazki amo¬ nowe: Jednak zastosowanie wymienionych substancji, ewentualnie ich polaczenie ze srodkami ulatwiaja¬ cymi rozpuszczanie'i tensydami nie dalo zadawa¬ lajacych rezultatów z róznych powodów.

Przewazajaca czesc znanych srodków biologicz¬ nie czynnych okazala sie w stosunku do mieszani¬ ny zarodków drobnoustrojów, halofilnych wzglednie halotolerujacych, niewystarczajaco aktywna albo wymagala stosowania bardzo duzych stezen. Nie rozpuszczaja sie one w wodach o duzym stezeniu soli, ewentualnie, jezeli wprowadzi sie je w postaci wstepnie rozpuszczonej, ulegaja koagulacji lub wy¬ traceniu. Lotne srodki bakteriobójcze przechodza do magazynowanego gazu. Emulsje wykazuja w praktyce niedostateczny okres stabilnosci, ulegaja calkowicie lub czesciowo wymywaniu przez ciekle weglowodory (benzyna, paliwo do silników wysoko¬ preznych). To ostatnie odnosi sie takze do skladu organicznych zwiazków cynowych. Mimo doboru srodków bakteriobójczych, substancji ulatwiajacych rozpuszczanie i emulgatorów o niskich preznlosciach par, nie mozna calkowicie uniknac zanieczyszczenia materialów magazynowanych.

Liczne inne zwiazki, a zwlaszcza nieorganiczne 104 267104*67 sole metali cezkch takich jak olów, rtec i miedz, jak tez np. produkty chlorowane, wywoluja nie¬ pozadana korozje sond, przewodów wydobywczych i zbiorników. Na skutek obecnosci innych metali ciezkich jak np. zelaza, wydzielaja sie, zgodnie z szeregiem napieciowym metali, z fazy cieklej i osadzaja np. na instalacjach, co prowadzi do z- mniejszenia i ograniczenia ich aktywnego stezenia.

Celem wynalazku jst sposób zwalczania drobno¬ ustrojów w magazynowanych weglowodorach, któ¬ rego zakres zastosowania przy podwyzszonej efek¬ tywnosci, jest poszerzony o skladowanie zarówno gazowych, jak i cieklych weglowodorów w obecno¬ sci zasolonej wody i zapewnienie jakosci weglowo¬ dorów bez szkody dla przewodów, techniczne latwe w stosowaniu bez zadnego zagrozenia dla srodowis¬ ka i posiadajacy dlugotrwaly okres dzialania.

Celem wynalazku jest opracowane sposobu zwal¬ czania drobnoustropów w magazynowanych weglo¬ wodorach, którego zakres stosowania przy podwy¬ zszonej skutecznosci zostal poszerzony zarówno na fazowe, jak i ciekle weglowodory w obecnosci solanki. Sposób ten zapewnia wysoka jakosc weglo¬ wodorów bez szkody dla urzadzen, jest technicznie latwy przy wykonaniu, nie prowadzi do zanieczysz¬ czenia srodowiska i posiada dlugi okres dziala¬ nia.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu zwalczania drobnoustrojów w magazynowanych we¬ glowodorach, które dodatkowo jako ciekle paliwo lub ciecz zamykajaca zawieraja solanke o duzej zawartosci soli od 150—330 g NaCl/1.

Mikrobiologiczne przemiany materii, które pro¬ wadza do tworzenia szkodliwych produktów, takich jak siarkowodór, dwutlenek wegla i bakteriobójcze sluzy, powinny byc wykluczone. Niekorzystne reak¬ cje uboczne sposobu, które moga zmienic magazy¬ nowany produkt, szkodzic przewodom lub miec nie¬ korzystny wplyw na przebieg procesu technologicz¬ nego, sa wyfelucizione.

Sposób moze byc latwo stosowany przy niewiel- Jrich kasztach do stabilizowania wielu produktów, i posiada dlugo utrzymujaca sie aktywnosc.

Na podstawie szeroko zakrojonych analiz roz¬ poznano wlasciwosci i dzialanie znanych srodków bakteriobójczych i stwierdzono nieprzydatnosc tych srodfców ze wzgledu na stawiane srodkom bakterio¬ bójczym zadania w specjalnych dziedzinach zasto¬ sowania.

Wbrew miedzynarodowym trendom w rozwoju coraz bardziej skomplikowanych zwiazków i mie¬ szanin skomplkowanych zwiazków, znaleziono nie¬ konwencjonalne, proste zwiazki chemiczne, które byly znane jako posiadajace dobra rozpuszczalnosc w solanfeach, dlugi okres stabilnosci, brak dziala¬ nia korodujajcego, male niebezpieczenstwo zanie¬ czyszczenia srodowiska dzieki nietoksycznosoi.

Te zwiazki zostaly przebadane znanymi metodami na dzialanie bakteriiostatyczne i bakteriobójcze w obecnosci solanki o wysokiej zawartosci soli.

Nieoczekiwanie stwierdzono, ze zwiazki cynku, które w normalnych warunkach w srodowisku bez soli wykazuja bardzo slaba aktywnosc bakterio¬ bójcza i dlatego nie sa zaliczane do zwiazków bakteriobójczych, w obecnsci solanki o duzej za- wartosci soli wykazuja dostatecznie wysoka akty¬ wnosc i z jej pomoca na przyklad pozwalaja na ekonomiczne przeprowadzenie procesu takze w du¬ zych objetoscdach magazynów o objetosci wiek¬ szej niz 1000 m3 srodowisk ^zamykajacych- lub pa¬ liw.

Wzrastajaca akitywnosc zwiazków cynku wraz ze wzrastajaca zawartoscia soli w srodowisku przed¬ stawia tablica I. Badania zostaly przeprowadzone z typowa mieszanina aeorobowa zarodników, któ¬ ra zostala wyizolowana z podziemnych magazy¬ nów wody rzecznej i separatorów oraz dostosowa¬ na do badanej zawartosci soli i stanowila 8 szcze¬ pów gatunków Pseudomonas, Bacillus, Micrococ- ccus, Mycobacterium, Alcaligenes.

Tablica I Wzrastajace dzialanie bakteriostatyczne i bak¬ teriobójcze chlorku cynku wraz ze wzrostem za¬ wartosci soli w srodowisku.

Drobnoustrój badany: aerobowa mieszanina zaród- - ków halotolerujacych, wzglednie halofilnych. 45 *0 55 Bakteriostatyczne dzialanie zawartosc soli g/l '" ° : 70 150 180 210 ,250 2nCl2 (ppm .000 750 750 75 50 Bakteriobójcze dzia¬ lanie (7 dni) zawsyrtosc soli g/l 0 70 150 180 210 « 250 ZnCl2 ppm' .000 .000 1 2.500 1.000 300 250 Jak przedstawiono powyzej, glówne zandeczysz^ czenie srodowiska przy skladowaniu weglowodo¬ rów stanowi H2S, który jest wytwarzany przez ba* kterie z grupy Desulfurizierer. Dzialanie soli cyn¬ ku na baktenie Desulfurizierer bylo szczególnie ba-, dane. Nieoczekiwanie* stwierdzono, ze Desulfuri¬ zierer sa szczególnie wrazliwe na sole cynku, tzn. ze tworzenie H2S moz byc hamowane juz przy malym stezeniu cynku w srodowisku. Wska¬ zuje na to porównanie dzialania bakteriostatycz- nego chlorku cynku w stosunku do powszechnych, zwyklych szczepów testowych i Desulfurizierer.

Przedstawiona wielokrotnie wzrastajaca aktyw¬ nosc bakteriiostaityczna i bakteriobójcza zwiazków cynku wraz ze wzrastajaca zawartoscia soli w so¬ lance, jak równiez specyficzne dzialanie tych zwiazków na Desulfurizierer w polaczeniu ze zna¬ nymi wlasciwosciaimi soli cynku, takimi jak wy¬ soka rozpuszczalnosc w solance, dlugi okres sta¬ bilnosci, brak korozja, brak zmian jakosciowych weglowodorów, male koszty i latwe technicznie stosowanie, umozliwiaja sposobem wedlug wyna¬ lazku latwe i skuteczne zwalczanie drobnoustro¬ jów w skladowanych weglowodorach na podsta¬ wie ustalenia pozadanego stezenia dodawanych so- . li cynku w zaleznosci od zawartosci soli w stoso¬ wanej wodzie.

Nastepujace przyklady objasniaja sposób wecj- lug wynalazku.{ 104 267 6 Przyklad I. W jamie, utworzonej w slupie solnym przez wyplukanie soli woda rzeczna, skla- Tablica 2 Wyniiki bakteriostatycznego oddzialywania chlorku cynku (ZnCl2 )na Desulfurizierer, zawartosc soli — 0,l°/o duje sie ponad 10000 m3 nasyconego roztworu so¬ lanki i 40000 m8 paliwa do silników Diesla jako srodka napedowego. W jamie rozwijaja sie drobno¬ ustroje Desulfurizierer i utleniajace weglowodory, które powoduja powstawanie H2S, CO2 i sluzów, przez co znacznie zmniejsza sie jakosc paliwa.

Do obiegu isolanki w jamach wprowadza sie 3 to¬ ny uprzednio rozpuszczonego chlorku cynku w ten sposób, ze nastepuje równomierne jego rozprowa¬ dzenie do solanki w jamie. Na podstawie bakterio- logicznych i chemicznych badan stwierdzono, ze zostal zalhamowany rozwój i aktywnosc przemiany materii bakterii tak, ze nie powstaja zadne szkod¬ liwe substancje.

Przyklad, II. W zbiorniku skladuje sie nad woda slodka wysokowartosciowy olej.

W zbiorniku, zwlaszcza na granicy warstw olej/ woda, na dnie i na scianach rozwijaja sie drobno¬ ustroje, jak przedstawione powyzej, które szkodza jakosci oleju. Przez dodanie 150 g NaCl/I wody i 1000 ppm siarczanu cynku zostaje zahamowany dalszy rozwój bakterii i pogarszanie sie jakosci oleju.

Przyklad III. W zbiorniku skladuje sie nad slodka woda weglowodory. Intensywny rozwój bakterii, wytwarzajacych H2S, pogarsza jakosc we¬ glowodorów. Przez dodanie chlorku cynku w ta¬ kiej ilosci, ze zawartosc ZnCk w wodzie osiaga 150 ppm, zostaje przerwane wywiazywanie sie H2S,

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób zwalczania drobnoustrojów w magazy¬ nowanych weglowodorach za pomoca srodków bio- cydowych, hamujacych wzrost bakterii i szkodliwa aktywnosc przemiany materii, zwlaszcza tworzenie sie H2S, C02 i sluzów, znamienny tym, ze do wód slonych lub solanek, stosowanych jako medium zamkniec hydraulicznych lub medium napedowe w skladowanych weglowodorach w podziemnych magazynach i zbiornikach, dodaje sie zwiazki cyn¬ ku, korzystnie chlorek cynku, oraz siarczan cyn¬ ku, azotan cynku, octan cynku w stezeniach, dzia¬ lajacych bakteriostatycznie lub bakteriobójczo. Organizmy badane a) Szczepy porównawcze Escherichia Pseudomonas fluoresicens Bacillus subtilis aerobowa mieszanina dro¬ bnoustrojów (zarodków) b) Desulfurizierer NCIB 8308 Desulfovibrio desulfuricans NCIB 8303 " NCIB 8311 " NCIB 8356 Clostridium nigrificans Mieszanina zarodków skladajaca sie z 8 szczepów Stezenia ZnCl2 0 bakteriostaty- cznej aktywnosci (w ppm) 15.000 2.500 1.000 10.000 75 75 50 75 100 15 20 25 30