Біоцид для захисту нафтопродуктів та обладнання нафтопереробних підприємств

Винахід відноситься до органічної хімії, зокрема до біологічно активних суль фуровмісних сполук, і може бути використаний для захисту нафтопродуктів та обладнання нафтопереробних підприємств від біопошкоджень. Відомо, що основним способом боротьби з розвитком шкідливої мікрофлори є застосування біоцидів, які порушують різні ферментативні системи та пригнічують процеси життєдіяльності мікроорганізмів, зокрема тих, які живляться продуктами нафтопереробної промисловості [Коваль Э.З., Сидоренко Л.П. Микодеструкторы нефтепродуктов // Микрод структоры промышленных материалов. - К.:Наукова думка, 1989. - С. 142-171]. Нафтопродукти - це середовище з усіма необхідними умовами для одночасного .розвитку ряду мікроорганізмів, при цьому одні групи мікроорганізмів створюють умови, необхідні для існування інших [Колесников В.Т., Вид Л.В., Яриш М.Е., Лужецькая О.В., Лубенец В.И. // Ин формационный листок о научно-техническом достижении №89070. - Львовский МТЦНТИ. – 1989]. Хімічний склад, температурний режим і біогенне середовище оборотних вод нафтопереробних підприємств є сприятливими для розвитоку мікрофлори, яка приводить до порушення роботи систем водопостачання внаслідок утворення шламу, солевідкладення та біокорозії, що викликаються різними групами мікроорганізмів [Робинсон Д. С. Ингибиторы коррозии: Пер.с англ. -М.: Металлургия, 1983. - С.9193.;Землянухин А.А., Райхинштейн М.В., Савенко Л.Г., СватиковВ.П. //Биоповреждения в промышленности: Межвуз. Сб. - Горький. - 1983. - С.89-94.]. Найблйжчщими аналогами по дії є відомі біоциди - алкілбензилдиметиламоній хлорид з різною кількістю карбонових атомів [Атанов НА., Балезин С.А. // Коррозия и защита нефтегазовой промышленности. - 1979. Вып.10. - С.10-12]. Основний їх недолік є вибіркова активність по відношенні до окремих штамів мікрооганізмів, що живляться продуктами нафтопереробної промисловості. Спектр дії даних біоцидів розширюється при їх синергічній дії з іншими біоцидами, наприклад з бензотриазолом, хинозолом [Землянухин А.А., Райхинштейн М.В., Савенко Л.Г., СватиковВ.П. //Биоповреждения в промышленности: Межвуз. Сб. - Горький. - 1983. -С.89-94]. В основу винаходу покладене завдання створити біоцид, який внаслідок вибіркової активності на конкретні штами мікроорганізмів можна було би використовувати для захисту нафтопродуктів та обладнання нафтопереробних заводів від біопошкоджень, що дасть значний економічний ефект. Поставлене завдання вирішується застосуванням S-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонату як біоциду для захисту нафтопродуктів та обладнання нафтопереробних підприємств. S-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонат - відома сполука з фунгіцидними властивостями. [Болдырев Б., Гривнак Л., Колесникова С., Колмакова Л., Волошин Г. // Журн. орг. хим. - 1967. - №3. - С.37-40]. Відомості про її антимікробну активність по відношенні, до мікрооганізмів, які живляться продуктами нафтопереробної промисловості відсутні. S-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонат отримують алкілуванням солей лужних металів етантіосульфокислоти етиленгалогенгідринами у водному ацетоні при 20°С або в етанолі при 50-60°С [Болдырев Б., Гривнак Л., Колесникова С., Колмакова Л., Волошин Г. // Журн. орг. хим. - 1967. - №3. - С.37-40]. S-(2-гiдpoкcиeтил) eнтaнтiocyльфoнaт - в'язка безбарвна рідина, практично без запаху, яка змішуються з водою, розчинна у нижчих спиртах, етері, хлороформі, діоксані та .інших органічних розчинниках. Фізико-хімічні характеристики S-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонату наведені у талблиці 1. Таблиця 1 Фізико-хімічні характеристики 8-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонату Т. кип. °С (1мм Hg) 147-148 Т. кип. °С (10-2) 122-123 d20 1.3042 n20 1.5230 На основі досліджень антимікробної дії S-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонату вперше встановлена його висока ефективність як біоциду для боротьби з основними мікроорганізмами оборотних вод нафтозаводів (табл. 2). Таблиця 2 Антимікробна активність 5-(2-гідроксиетил) ентантіосульфонату Мінімальна герміцидна концентрація, мкг/мл Види бактерій види грибів Формула речовини C2H5SO2SCH2CH2O H S. B. Ps. Aeruaur- coli ginosa eus 3.9 1.9 7.8 5 Mico-bacterium Ps. Aeruginosa Aspergilus 19.5 0.975 19.5 Fusariy Rhizobu Muco m s r 0.975 97.5 19.5 Saeceelipsoid 19.5 Встановлено, що при загальній кількості мікроорганізмів 240млн кл в 1мл води після обробки S-(2гідроксиетил)етантіосульфонатом з концентрацією 0.1мг/л, кількість мікроорганізмів зменшилась до 0.002млн кл в 1мл (табл. 3). Таблиця 3 Антимікробна активність S-(2-гідроксиетил) етантіосульфонату по відношенню до мікроорганізмів оборотних вод нафтопереробних заводів Основні роди мікроорганізмів Bacterium Pseudomonas Mycobacterium Bacterium Bacillus Micromonospora Thiobacterium Vibrio Zeptothrix Загальна кількість мікроорганізмів, млн кл/мл Кількість видів без добавки естеру 14 12 8 3 2 6 3 3 2 з добавкою естеру 240 0.002 1 0 0 0 0 0 1 0 0 Аналіз даних (табл.4) показує, що S-(2-гідроксиетил) етантіосульфонат у концентрації 0.1 мг/л знижує показники біообростання в 52-80 раз (залишкове біообростання становить 1.25-1.9%), корозії в 7-21 раз (залишкова корозія становить 4.7-14%) та відкладення солей в 3.4-4 раз (залишкове відкладеня солей становить 24-29%). Вплив S-(2-гідроксиетил) етантіосульфонату на властивості оборотної води нафтопереробних заводів (концентрація 0.1мг/м Вміст нафтопродуктів мг/л 39-40 40-50 50-60 70-80 Біообростання, г/м Корозія, мм Відкладення солей, г/м за 4 місяці за 1 рік за 4 місяці за 1 рік за 4 місяці за 1 без 3 без 3 без 3 без 3 без 3 без добавки добавкою добавки добавкою добавки добавкою добавки добавкою добавки добавкою добавки 600 6 1600 20 0.21 0.01 0.6410 0.0300 2400 580 7310 9000 15 2700 50 0.30 0.015 0.9100 0.0500 2400 700 7400 1300 21 3700 70 0.36 0.05 1.1000 0.1600 2800 800 8600 1600 30 4700 90 1.07 0.09 3.2200 0.2800 2900 800 8500 Встановлено, що показники захисту систем оборотного водопостачання нафтопереробних заводів дією біоциду S-(2-гідроксиетил)етантіосульфонату в концентрації 0.1мг/л за 4 місяці та за рік практично не змінюється (табл.4). Аналіз даних (табл.3, 4) показує, що використання S-(2-гідроксиетил) етантіосульфонату значно збільшує термін експлуатації обладнання нафтопереробних підприємств внаслідок зменшення його біопошкоджень біообростання, корозії та відкладення солей.