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 PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.