Способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и биоцидная присадка, предназначенная для использования в этом способе

Способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и биоцидная присадка, предназначенная для использования в этом способе

Реферат

Изобретение относится к способам защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и применяемым для этой цели биоцидным присадкам и может быть использовано в нефте-, газоперекачивающей промышленности, машиностроении, авиационной технике.

В топливных системах в углеводородных топливах, особенно при наличии воды развиваются микроорганизмы (бактерии, грибы), вследствие чего происходит ухудшение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива, забивка фильтрующих элементов биомассой, коррозия и повреждение материалов топливных баков.

Известен способ защиты нефти и нефтепродуктов от действия микроорганизмов, включающий введение биоцидной присадки на основе полиалкиленгуанидина или его солей (патент РФ № 2074234).

Известный способ проявляет невысокую эффективность подавления роста микроорганизмов, так как используемая в нем биоцидная присадка недостаточно растворима в топливе и выпадает в осадок.

Известны способы защиты от микробиологического поражения среднедистиллятных авиационных топлив путем введения биоцидных присадок на основе S-аллил-N-(винилоксиэтил)-дитиокарбамата и дивинилсульфоксида (а.с. СССР №№ 1784631, 1784632).

Недостатком известных способов защиты и используемых в них биоцидных присадок является низкая эффективность подавления роста микроорганизмов в авиационном топливе.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения и биоцидная присадка для реализации этого способа (патент США № 3705027).

Способ подавления роста микроорганизмов включает введение в топливо биоцидной присадки - 1-аминоэтил-2-нафтенилимидазолина или его солей в количестве 0,2 мас.%.

Недостатком этого способа защиты и используемой в нем присадки является невысокая эффективность подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе. Кроме того, присадка-прототип не обеспечивает сохранения физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении.

Технической задачей заявляемого изобретения является разработка способа защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения, а также биоцидной присадки, предназначенной для использования в этом способе, обеспечивающей высокую эффективность подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе и сохранение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения, включающий введение в топливо биоцидной присадки на основе соединений 1-аминоэтилимидазолина, которая в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно включает этилцеллозольв.

Указанную биоцидную присадку вводят концентрации 0,002-0,005 мас.%.

Также предложена биоцидная присадка на основе соединений 1-аминоэтилимидазолина, предназначенная для использования в заявляемом способе, которая в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)- -2-алкил-2-имидазолин и дополнительно содержит этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин	5,0 - 7,0
1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин	3,0-5,0
этилцеллозольв	остальное

Авторами установлено, что использование в заявленном способе защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения предлагаемой биоцидной присадки, которая в качестве 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно содержит этилцеллозольв, при заявленном соотношении и содержании компонентов позволит обеспечить высокую эффективность подавления роста микроорганизмов в углеводородном топливе и сохранение физико-химических и эксплуатационных свойств топлива при длительном хранении.

Примеры осуществления

Пример 1

Предлагаемую биоцидную присадку, состав которой указан в таблице 1, добавляли в концентрации 0,005 мас.%. к топливам ТС-1 или РТ в присутствии водной фазы.

Испытание биоцидных свойств предлагаемой биоцидной присадки проводили в соответствии с методикой ГОСТ 9.023-85. В качестве тест-культур использовали коллекционные культуры микроорганизмов, рекомендованные указанным стандартом, а также накопительные культуры, выделенные из топливных баков авиационной техники, находившейся в условиях эксплуатации. Испытания проводили в течение 21 суток, при температуре 28-32°С. После окончания испытаний оценивали состояние топливной и водной фазы и рост микроорганизмов.

Защитные свойства предлагаемой биоцидной присадки оценивали по следующей методике. Предлагаемую биоцидную присадку растворяли в топливе ТС-1 (или РТ) в концентрации 0,005 мас.% и помещали в стеклянную емкость. Затем заражали водной суспензией спор микроорганизмов, выдерживали в течение 21 суток, 1,5 месяца и 3 месяца и сливали из емкости. После этого емкость заливали свежим топливом ТС-1 (или РТ), не содержащим микроорганизмов и биоцидной присадки, и выдерживали в течение 7 суток. Затем пробы топлива высевали на твердую питательную среду и инкубировали при температуре (28-30)°С. Через 7 суток подсчитывали количество появившихся колоний микроорганизмов.

Примеры 2, 3, 4 аналогичны примеру 1, составы предлагаемой биоцидной присадки указаны в таблице 1.

Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Затем проводили сравнительные исследования физико-химических и эксплуатационных свойств исходных топлив ТС-1 или РТ и топлив с добавлением предлагаемой биоцидной присадки и прототипа.

Оценивались показатели качества, на значения которых могло оказать влияние введение в топливо предлагаемой присадки и прототипа.

Испытания проводили по стандартным методикам, предусмотренным ГОСТ 10227-86.

Результаты испытаний представлены в таблице 3.

Как видно из таблицы 2, заявленный способ защиты топлива от микробиологического поражения путем введения в топливо предлагаемой биоцидной присадки обеспечивает его стойкость к воздействию микроорганизмов и сохранность защитных свойств в течение 3 месяцев, в то время как биоцидная присадка по способу-прототипу не сохраняет свои защитные свойства уже после 1,5 месяцев испытаний.

Как видно из таблицы 3, использование предлагаемой биоцидной присадки при заявленном соотношении и содержании компонентов практически не оказывает воздействия на физико-химические и эксплуатационные показатели топлив ТС-1 и РТ (ГОСТ 10227-86).

Использование биоцидной присадки-прототипа ухудшает физико-химические и эксплуатационные показатели топлив ТС-1 и РТ - значения показателей выходят за нормы (ГОСТ 10227-86).

Таким образом, предлагаемый способ защиты углеводородных топлив от микробиологического поражения путем введения заявляемой биоцидной присадки эффективно подавляет рост культур микроорганизмов, что позволяет использовать топливо и после длительного хранения. Это дает возможность повысить надежность эксплуатации авиационной техники и снизить трудозатраты на устранение микробиологического поражения и при техническом обслуживании самолетов при предполетной подготовке.

Таблица 1
№ примера	Состав предлагаемой биоцидной присадки, мас.%
	1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин	1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин	этилцеллозольв
1	7,0	3,0	остальное
2	6,0	4,0	остальное
3	5,0	5,0	остальное
прототип	1-аминоэтил-2-нафтенилимидазолин	-
	100	-

Таблица 2
Присадка	Пример	Концентрация присадки в топливе, мас.%	Количество колоний микроорганизмов, 103 мл	Состояние среды через 3 мес.испытаний ГОСТ 9.023-85
Топливо ТС-1	Топливо РТ
21 сут.	1,5 мес.	3 мес.	21 сут.	1,5 мес.	3 мес.
Присадка по изобретению	1	0,005	0	0	0	0	0	0	Среда прозрачная, пленка на границе топливо - среда и осадок отсутствуют. Роста микроорганизмов нет.
2	0,004	0	0	0	0	0	0	->>>>-
3	0,002	0	0	0	0	0	0	->>>>-
Присадка-прототип	4	0,2	0	0,2	0,7	0	0,3	0,8	Помутнение среды, на границе топливо - среда тонкая пленка 1-3 мм. Небольшой осадок. Средний рост микроорганизмов.

Таблица 3

Наименование показателей

Нормы для топлив*

Фактические данные

Топливо исходное

Топливо с добавлением биоцидных присадок 0,005 масс.%

ТС-1

РТ

ТС-1

РТ

ТС-1

РТ

Предлагаемая биоцидная присадка

прототип

Предлагаемая биоцидная присадка

прототип

Состав № 1

Состав № 2

Состав № 3

Состав № 1

Состав № 2

Состав № 3

1. Кислотность мг КОН на 100 см3

≤0,07

0,4-0,7

отсутствие

0,4

0,04

0,02

0,06

0,09

0,48

0,39

0,53

0,85

2. Температура начала кристаллизации, °С

≤-60

≤-55

-60

-60

-60

-60

-60

-60

-60

-60

-60

-60

3.Термимческая стабильность в статических условиях по ГОСТ 11802-88 при 150°С в течение 5 час. - концентрация нерастворимого осадка, мг на 100 см3 топлива

≤18

≤6

3,3

отсутствие

9,6

8,9

10,7

18,4

отсутствие

отсутствие

отсутствие

1,2

4. Концентрация фактических смол, мг на 100 см3 топлива

≤5

≤4

отсутствие

1,3

2,2

1,8

2,3

5,8

3,4

3,2

3,5

4,2

5. Испытание на медной пластинке при 100°С

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

Выдерживает

*в соответствии с ГОСТ 10227-86

1. Способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения, включающий введение в топливо биоцидной присадки на основе соединений 1-аминоэтилимидазолина, отличающийся тем, что вводят биоцидную присадку, которая в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно включает этилцеллозольв.

2. Способ защиты углеводородного топлива от микробиологического поражения по п.1, отличающийся тем, что указанную биоцидную присадку вводят в концентрации 0,002-0,005 мас.%.

3. Биоцидная присадка, включающая соединения 1-аминоэтилимидазолина, отличающаяся тем, что в качестве соединений 1-аминоэтилимидазолина она содержит 1-(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и 1-(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин и дополнительно содержит этилцеллозольв при следующем соотношении компонентов, мас.%:

1 -(2′-аминоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 5,0-7,0;

1 -(2′-алкиламидоэтил)-2-алкил-2-имидазолин 3,0-5,0;

этилцеллозольв - остальное.