PL98410B1 - Srodek do wytwarzania z olejow weglowodorowych smarow i tluszczow wodnych emulsji ulegajacych biologicznemu rozkladowi - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do wytwa¬ rzania z olejów weglowodorowych, smarów i tlusz¬ czów emulsji wodnych ulegajacych biologicznemu rozkladowi.Usuwanie niepotrzebnych weglowodorów i tlusz¬ czów na drodze rozkladu biologicznego stanowi problem, poniewaz szybkosc ich naturalnego roz¬ kladu biologicznego jest bardzo mala. W celu przy¬ spieszenia rozkladu biologicznego weglowodorów i surowej ropy naftowej przez drobnoustroje nie¬ zbedne jest dostarczenie im azotu i fosforu, które to pierwiastki wraz z weglem z usuwanego pro¬ duktu umozliwiaja rozwój drobnoustrojów.W przypadku gdy rozklad biologiczny przepro¬ wadza sie w ukladzie zamknietym, na przyklad w naczyniach lub zbiornikach fermentacyjnych, wystarcza uzycie wodnej pozywki zawierajacej rózne pierwiastki w roztworze lub zawiesinie.Z drugiej strony" badania wykazaly, ze w przy¬ padku gdy ma sie do czynienia z duzymi rozcien- czeniami, na przyklad podczas spuszczania zanie¬ czyszczen do morza lub rzeki, substancje zawie¬ rajace azot lub fosfor powinny byc zwiazane z czasteczkami weglowodoru tworzac emulsje.W przeciwnym razie substancje te ulegaja rozcien¬ czeniu do zawartosci praktycznie takiej samej, jak naturalna zawartosc tych substancji w wodzie, w wyniku czego szybkosc rozkladu staje sie po¬ lo nownie taka sama, jak w przypadku naturalnych predkosci biodegradacji.Tak wiec, w celu, usuniecia na drodze rozkladu biologicznego produktu przeksztalconego w wodna emulsje, zawierajaca czasteczki ulegajace emulgo¬ waniu, oprócz rozkladanego produktu potrzebne sa czasteczki substancji dostarczajacej azotu i ko¬ rzystnie fosforu.Srodek utworzony przez dodanie substancji za¬ wierajacej azot i fosfor powinien miec takze od¬ powiednie wlasciwosci czyszczace takie, aby zanie¬ czyszczona powierzchnia zostala oczyszczona. Wo¬ bec tego, ze celem wynalazku jest przyspieszenie biodegradacji emulsji, skladniki jej nie powinny ulegac rozpuszczeniu w wodzie, aby sklad pozyw¬ ki byl zachowany. Niezbednym jest takze, aby sama kompozycja nie wykazywala toksycznosci w stosunku do roslin i zwierzat.Badania wykazaly, ze magnez jest pierwiastkiem niezbednym dla bakterii zuzywajacych weglowo¬ dory. Ogólnie mówiac, zawartosc magnezu w po¬ zywce, która rówiez zawiera olej, zarówno w przy¬ padku wody morskiej jak i biezacej jest wystar¬ czajaca aby zapewnic dostateczna jego ilosci bakteriom. Natomiast jezeli powstaje ryzyko, ze ilosc magnezu bedzie zbyt mala, nalezy dodac nie¬ wielka jego ilosc srodka emulgujacego w postaci soli rozpuszczalnej w weglowodorach w celu za¬ pobiezenia rozproszeniu magnezu w srodowisku 98 410 \98 410 3 wodnym i utrzymanie go w formie dostepnej dla bakterii w zemulgowanych czasteczkach.W opisie patentowym nr 90596 opisano srodek do wytwarzania z weglowodorów i tluszczów wod¬ nych emulsji. Glównym skladnikiem tego srodka jest alkiloamid lub ester karboksylowy alkiloami- du dzialajacy jako detergent. Srodek ten wytwarza sie na drodze reakcji nadmiaru kwasu karboksylo- wego z pierwszo lub drugorzedowa alkiloamina, albo z pierwszo lub drugorzedowa alkanoloamina, a nadmiar kwasu zobojetnia sie amoniakiem. Czesc detergentowa tego srodka zawiera glównie jedno lub dwuamid alkilowy albo ester karboksylowy takiego alkilo jedno lub dwuamidu lacznie z mniejsza iloscia soli amonowej kwasu karbo- ksylowego.Opisany w powyzszym zgloszeniu srodek za¬ wiera równiez niewielka ilosc fosfoaiminolipidu, który rozpuszcza sie w weglowodorach w celu dostarczenia dodatkowej ilosci azotu w stosunku do azotu pochodzacego z amidu, a w szczególnosci dodatkowej ilosci fosforu potrzebnego do proli¬ feracji bakterii oraz nie zawierajacy benzenu roz¬ puszczalnik naftowy potrzebny do rozcienczenia niepotrzebnych weglowodorów i tluszczów i slu¬ zacy jako nosnik dla alkiloamidów lub estrów takich alkiloamidów i fosfoaminolipidów.Jedno i dwuamidy, z których sklada sie srodek opisany w opisie patentowym numer 90596 sa duzo mniej toksyczne niz inne znane detergenty. Tak wiec, podczas gdy CL 50 (srednie stezenie swietlne) dla Daphnia magna stosowanej do oznaczania tok¬ sycznosci .detergentów wynosi od 1,5 do 7 czesci na milion w przypadku najmniej toksycznego spo¬ sród znanych detergentów, to dla opisanego w tym zgloszeniu detergentu wielkosc ta wynosi od 50 do 60 czesci na milion. Jednakze toksycznosc ta odgrywa zasadnicza role w okresleniu jakosci ule¬ gajacych biologicznemu rozkladowi detergentów, poniewaz toksycznosc detergentu o danym steze¬ niu sumuje sie z toksycznoscia zwiazana ze ste¬ zeniem weglowodoru w rozcienczonym srodowisku.Zgodnie z tym, jezeli detergent wytwarzajacy ulegajace biologicznemu rozkladowi emulsje we¬ glowodorów jest stosowany do wytwarzania za¬ wiesin tych weglowodorów w postaci zemulgowa¬ nych kropelek zawierajacych azot i fosfor potrzeb¬ ny bakteriom nie Jiioze byc on stosowany sam, jak równiez w stezeniach w jakich jest wytwarza¬ ny, nie moze byc toksyczny dla zwierzat i roslin.Dalsza wazna cecha tych detergentów jest ich dopuszczalne stezenie wplywajace na organolep¬ tyczne wlasciwosci wody pitnej. Chociaz weglowo¬ dory sa niewyczuwalne w smaku w stezeniu po¬ nizej 0,5 czesci na milion, w przypadku detergen¬ tów fenolowych stezenie to musi byc nizsze niz 0.005 czesci na milion. Dopuszczalne stezenie de¬ tergentów ma zatem zasadnicze znaczenie dla sma¬ ku wody.Wynalazek dotyczy srodka do wytwarzania z olejów weglowodorowych, smarów i tluszczów wodnych emulsji ulegajacych biologicznemu roz¬ kladowi. Srodek wedlug wynalazku utworzony jest z lecytyny, z rozpuszczalnika naftowego nie zawie¬ rajacego frakcji benzenowych, z produktu reakcji uzytego w nadmiarze kwasu karboksylowego i ami¬ ny lub alkanoloaminy z zobojetnieniem nadmiaru kwasu amoniakiem. Cecha charakterystyczna srod- ka jest to, ze jako amine lub alkanoloamine za¬ wiera trzeciorzedowa alkiloamine lub trzeciorze¬ dowa alkanoloamine taka jak trójmetyloamina, trój etyloamina, trójpropyloamina, trójbutyloamina lub trójetanoloamina.Srodek korzystnie zawiera takze od 2 do 10% zródla fosforu w postaci lecytyny. Rozcienczalnik dodaje sie w potrzebnej ilosci do uzyskania wy¬ maganego stopnia plynnosci albo podczas wytwa¬ rzania srodka albo bezposrednio przed uzyciem.Srodek zawiera korzystnie od 3 do 10% wago¬ wych soli amonowej i zródla fosforu, co najmniej jeden nietoksyczny i ulegajacy calkowitemu bio¬ logicznemu rozkladowi emulgator, taki jak olei- loizotionian sodu, sarkozynian sodu, 2-amino-2- hydroksymetylopropandiol-1,3, aminometylopropa- nol, nietoksyczne etoksylowane alkohole tluszczo¬ we, nietoksyczne etoksylowane kwasy tluszczowe i oleinian polihydroksy.etylenoglikolowy. Zadaniem emulgatora jest stabilizowanie emulsji weglowodo- ru w wodzie. Srodek moze równiez zawierac 0,5— 3% soli magnezowych w postaci soli organicznych.Toksycznosc srodka wedlug wynalazku oblicza sie jako CL 50 w stosunku do Daphnia magna.Wynosi ona okolo 600 czesci na milion dla soli 0 wzorze R-NH4. Dla trzeciorzedowych soli amo¬ niakowych wynosila okolo 280 czesci na milion i wielkosc ta zwieksza sie do 750 czesci na milion dla soli czesciowo zestryfikowanych alkanoloamin.Wielkosc CL 50 dla ryb jest bardzo wysoka i wy¬ nosi okolo 300 czesci na milion dla drobnych ryb i okolo 3000 czesci na milion dla karpia.Co sie tyczy wlasciwosci organoleptycznych, za¬ wartosc 5 czesci na milion nie pogarsza smaku 40 wody pitnej, przy czym jest ono wyzsze niz w przypadku innych znanych detergentów.Wynalazek ilustruja nastepujace przyklady.W przykladach wszystkie czesci i procentowosc oznaczaja czesci i procenty wagowe. 45 Przyklad I. Poddaje sie reakcji 50 czesci kwasu 2-etylopentanokarboksylowego z 30 czescia¬ mi trójetyloaminy i do mieszaniny dodaje. sie 1 czesc lecytyny. Uzyskuje sie mieszanine soli en trójetyloamoniowej z kwasem 2-etylopentanokar- 50 boksylowym i lecytyny z nadmiarem kwasu 2-ety- lopentanokarboksylowego. Mieszanine reakcyjna zobojetnia sie za pomoca 22° Be amoniaku dopro¬ wadzajac pH do 7—7,5. 55 Mieszanine rozciencza sie równa iloscia bialego spirytusu uzyskujac mieszanine detergentowa two¬ rzac ze smarami i olejami weglowodorowymi trwala wodna emulsje ulegajaca biologicznemu roz¬ kladowi. 60 Przyklad II. Poddajac reakcji 60 czesci kwa¬ su heptanokarboksylowego z 20 czesciami trójme- tyloaminy, a nastepnie dodaje sie 1 czesc lecyty¬ ny. Za pomoca 22°Be amoniaku doprowadza sie pH mieszaniny reakcyjnej do wartosci 7—7,5 i na- 65 stepnie dodaje sie eteru, naftowego w ilosci takiej,5 98 410 6 aby uzyskac mieszanine w ilosci 150 czesci. Uzy¬ skana mieszanina detergentowa ma takie same wlasciwosci jak opisana w przykladzie I.Przyklad III. 55 czesci kwasu 2-etylopen- tanokarboksylowego poddaje sie reakcji z 30 czes¬ ciami trójbutyloaminy, a nastepnie dodaje sie 1 czesc lecytyny. Mieszanine zobojetnia sie potrzeb¬ na iloscia 22° Be amoniaku i rozciencza za po¬ moca n-heksanu do uzyskania mieszaniny w ilosci równej 150 czesci. Nastepnie do tej mieszaniny dodaje sie 6% oleinianu polihydroksyetylenogliko- lowego. Otrzymany srodek ma takie same wlasci¬ wosci jak opisane w przykladzie I.Srodki zawierajace sole zestryfikowanych alka- noamin. W ponizej opisanych przykladach poddaje sie reakcji kwas z alkanoloamina stosujac 40—70% nadmiar kwasu w celu czesciowego zestryfikowa- nia grup alkoholowych.Przyklad IV. Poddaje sie reakcji 65 czesci kwasu 2-etylopentanokarboksylowego z 15 czescia¬ mi trójetanoloaminy, a nastepnie do mieszaniny reakcyjnej dodaje sie 1 czesc lecytyny. Mieszanine zobojetnia sie nastepnie za pomoca 7 czesci 22° Be amoniaku doprowadzajac pH do 7,5 oraz dodaje sie nastepnie 8 czesci oleinianu polihydroksyetyle- noglikolowego.Srodek stosuje sie w postaci 10% zawiesiny w wodzie morskiej uzywajac ja in situ postaci strumienia do oczyszczania kamienistych plaz za¬ nieczyszczonych utlenionymi olejami weglowodo¬ rów. Olej zostaje usuniety i utworzona emulsja ulega naturalnemu rozproszeniu podczas odplywu nie pozostawiajac sladów na zwierzetach i rosli¬ nach pozostajacych w poblizu. Nie obserwuje sie ponownego osadzenia sie oleju w sasiedztwie co swiadczy o wysokiej trwalosci emulsji.Srodek w którym zamiast 8 czesci oleinianu gli¬ kolu polietylenowego uzyto 4 czesci oleiloizetionia- nu sodu, 2 czesci 2-amino-2-hydroksymetylopro- pandiolu-1,3 i 2 czesci sarkozynianu sodu stosuje sie w podobny sposób do oczyszczania ladowni statków i statków zanieczyszczonych plamami ole¬ ju, jak równiez podlóg fabryk zaplamionych mine¬ ralnymi i zwierzecymi smarami.R'-N^R" XR" CL 50 tego srodka oznaczona w stosunku do Daphnia magna wynosi okolo 750 czesci na milion i okolo 3000 czesci na milion w stosunku do gatun¬ ków Cyprinid (karpiowate).Przyklad V. 65 czesci kwasu haptanokarbo- ksylowego poddaje sie reakcji z 15 czesciami trój¬ etanoloaminy oraz 1 czescia lecytyny, a nastepnie doprowadza sie pH mieszaniny za pomoca 22°Be amoniaku do wartosci 7,5. Mieszanine rozciencza io sie bialym, spirytusem, uzyskujac srodek o podob¬ nych wlasciwosciach do srodka opisanego w przy¬ kladzie I.Przyklad VI. Poddaje sie reakcji 12 czesci kwasu pentanokarboksylowego z 7 czesciami trój- etanoloaminy, a nastepnie za pomoca potrzebnej ilosci 22° Be amoniaku doprowadza sie pH miesza¬ niny do 7,5.Uzyskana mieszanina jest rozpuszczalna w wo¬ dzie. Po rozcienczeniu woda, mieszanina jest de- tergentem do mycia kotlów.Przyklad VII. Wytwarza sie srodek w spo¬ sób opisany w przykladzie VI, z tym, ze w miej¬ sce 12 czesci kwasu pentanokarboksylowego stosu¬ je sie 18 czesci kwasu mlekowego. Za pomoca amoniaku doprowadza sie pH mieszaniny do 7,5 uzyskujac srodek detergentowy o takich samych wlasciwosciach jak opisany w przykladzie VI. PL PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 30 1. Srodek do wytwarzania z weglowodorów, sma¬ rów i tluszczów wodnych emulsji ulegajacych bio¬ logicznemu rozkladowi, utworzony z lecytyny, z rozpuszczalnika naftowego nie zawierajacego frak¬ cji benzenowych, a produktu reakcji uzytego w 35 nadmiarze kwasu karboksylowego i aminy lub al- kanoloaminy, z zobojetnieniem nadmiaru kwasu amoniakiem, znamienny tym, ze jako amine lub alkanoloamine zawiera trzeciorzedowa alkiloamine lub trzeciorzedowa alkanoloamine. 40

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako trzeciorzedowa alkiloamine lub alkanoloamine zawiera trójmetyloamine, trójetyloamine, trójpro- pyloamine, trójbutyloamine lub trójetanoloamine. + R'—NH4 PL PL PL