Состав для биоразложения нефтепродуктов

Состав для биоразложения нефтепродуктов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) ЗаЯвлено 210273 (21) 1890152/23-04 (51) М. Кл.

С 02 В 9/02

С 12 В 3/00 (23} Приоритет — (32} 22. 02. 72 (31) 7205893 (33) Франция

Государствеииый комитет

СССР яо дедам изобретемий и открытий (53} УДК 6 28. 543. 2 (088. 8) Опубликовано 150579. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 150579

Г (72) Автор изобретения

Иностранец

Пьер Фюээ (Франция) Банэкси

Иностранная фирма Банк пур л Экспансьон Эндюстриель (Франция) (7!) заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ БИОРАЗЛОЖЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Изобретение относится к составам для превращения минеральных масел, в частности нефтепродуктов, в эмульсию,способную биологически разлагаться ° 5

Известен состав для биораэложения нефтепродуктов на основе гидрофильных полипептидов в форме меласс, содержащий органическую кислоту — молочную, уксусную, лимонную, глюконо- 10 вую, глутаминовую, итаконовую, щавелевую и эмульгатор, представляющий собой минеральную или органическую кислоту или их соли щелочных или щелочноземельных металлов (1). l5

Этот состав дает стойкие эмульсии и способен легко. и полностью распадаться под влиянием биологических воздействий,в особенности под влиянием биологических воздействий в замкну- 20 той среде.

Для того, чтобы распадаться или разрушаться под влиянием биологических воздействий, эмульсия минерального масла, в частности нефтепродук- 25 тов, не должна быть токсичной и должна содержать источники углерода, азота и фосфора в достаточном количестве, чтобы обеспечить поставку микроорганизмам элементов, необходи- 30 мых для образования живого вещества.

Биоразложение нефтепродуктов происходит в результате использования микроорганизмами углеводородов в качестве источника углерода и необходимо, чтобы состав, используемый для эмульгирования, содержал значительное количество источников азота и в меньшем количестве источники Фосфора.

Эти источники азота и Фосфора су- ществуют в указанном составе, но эмульсия получается после прохождения промежуточного этапа олеофильных агентов, являющихся водорастворимыми, в противном случае, содержащие азот и фосфор соединения не будут прочн6 связаны с углеводородными молекулами °

В любом случае соединения, содержащие азот и фосфдр, диспергируются в разбавленной эмульсии„ Если это разведение достигнуто в случае биоразложения, осуществляемого в резервуаре, например, для превращения углеводородов в удобрения, или в случае использования эмульсии в качестве питательной среды для микроорганизмов, то указанные микроорганизмы находят для себя азот и фосфор в самом доступном виде. лин, бетаин, гистидин, алания и т.п., ли иэ природных источников, богатых аминокислотами, таких как каэеин.

Используемыми жидкими кислотами являются предпочтительно жирные кислоты, представляющие собой в условиях окружающей температуры жидкости, такие как капроновая, каприловая, олеиновая кислота и др.

С целью повышения устойчивости эмульсий могут быть введены некотоl0 рые способные полностью подвергаться биораэложению эмульгаторы, такие как олеилизотионат натрия, метиламиноэтансульфат натрия, лаурилсульфат натрия, вторичные сульфированные па15 раФины, сульфированные о -олефины, саркозинаты, 2-амино-2-оксиметил-1,3-пропандиол, аминометилпропанол, некоторые этоксилированные жирные кислоты, полиоксиэтиленгликольолеат, 20 Состав содержит винассу, обогащенную аминокислотами, к которым добав-, ляется 6-20 вес.Ъ жирных кислот. Количество оснований или основных солей зависит от основности добавленных агентов и от кислотности винассы, обогащенной аминокислотами и жирными кислотами.

Винассы имеют то преимущество, что не содержат практически углеводов и богаты аминокислотами, которыми являются источниками азота и фосфора, двух элементов, которые с углеродом, поставляемым, в основном, в описанном составе углеводородами, необходимы для роста микроорганизмов. Из этого следует, что эмульсия нефтяных продуктов, полученная с данным составом, значительно быстрее подвергается биологическому разложению, чем эмульсия, полувоенная с известным составом, 40 Кроме того, она более прочная в результате жирорастворимого характера жирных кислот.

Чтобы сделать состав в достаточной степени легко подвижным для распыления, добавляют 20-30 вес.% воды.

Возможно и,большее разбавление состава, но зто нежелательно. Для некоторых областей применения, в особенности для защиты взморья от нефтяных отложений, необходимо перевести состав в тестообразное состояние.

С этой целью в состав вводят неболь . шое количество воды и минеральные добавки, например фосфарнокислый .кальций или углекислый кальций.

При необходимости увеличив содержание минеральных добавок, состав можно превратить также в порошок.

Состав в соответствИи с изобретением используется в соотношении

30-60 вес.ч. на 100 вес.ч. нефтепродуктов.

Ниже приводятся различные примеры составов согласно изобретению.

Пример 1. Вводятся и тщательно перемешиваются в приводимом ниже

3 663296

С другой стороны, в случае очень интенсинного разбавления, например, в случае отбросного материала, сбрасываемого в реку и море, содержание азота и фосфора в среде, окружающей молекулы углеводорода, недостаточно для того, чтобы имел место рост микроорганизмов.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. ускорение биологического разложения.

Для достижения поставленной цели

"предлагается состав для биоразложения нефтепродуктов на основе органического соединения, являющегося источником азота и фосфора, содержащий органическую кислоту, который содержит в качестве органического соединения, являющегося источником азота и фосфора, винассу, представляющую собой магниевыЕ или калиевые от" ходы сахарорафинадного производства или отходы производства глутаминовой кислоты, дополнительно содержит вещество, богатое аминокислотой, выбранное из группы, содержащей глутаминовую кисло у, глицин, тирозин, лейцин, нролин, бетаин, гистидин, алании, каэеин, и вещество основного характера, выбранное иэ группы, содержащей гидрат окиси аммония, гидрат окиси калия, гидрат окиси натрия и их основные соли, а в качестве органической кислоты состав содержит жирную кислоту, жидкую при комнатной

"температуре, например капроновую и олеиновую, полиоксиэтиленгликольолеаты, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Вещество, богатое аминокислотой 8-12

Вещество основного характера 6-1 2

Жирная кислота .4-12

Винасса До 100

С целью повышения устойчивости состав дополнительно содержит 15 вес.Ъ эмульгатора, выбранного из группы, содержащей олеилизотионат натрия, метиламинозтансульфонат нат рия, лаурилсульфат натрия, сульфиро ванный вторичный парафин, сульфировайный оС.-олефин, саркозинат, 2-амино-2-оксиметил-1 Ç-пропандиол, аминометилпропанол, этоксилированный жирный спирт, полиоксиметилпропанол, -полйоксиэтиленгликольолеат.

Используемые в этом составе винассы представляют собой предпочтительно магниевые или калиевые-отбросные щелоки, получаемые при рафинировании сахара (в сахарорафинадном производ стве) или остаточные щелоки производства глутаминовой кислоты.

Аминокислоты, используемые для обогащения винассы азотом, могут быть отобраны из группы, в которую входит глутаминовая кислота, гликоколи, тирозин, лейцин, пролин, лизин, ва- 65

663296

80 порядке следующие компоненты, sec,÷.:

Магниевая винасса, представляющая собой отход, образующийся при рафинировании сахара в сахарорафинадном производстве 100

Сырая глутаминовая кислота (85%) 20

Каприловая кислота (октановая) 20

Аммиак 16

Вода 44

17 r сырого минерального масла выливают на поверхность резервуара, содержащего 100 л морской воды, воспроизводя таким образом морскую экологическую микросреду, и на образо вавшийся при этом слой минерального масла наносят опрыскиванием 50 r составов. Образуется эмульсия, которая остается в суспенэии в верхних слоях, наиболее насыщенных кислородом. Флора продолжала нормально развиваться, морская птица, которую окунали в упомянутый резервуар, а затем ополоснули погружением в корыто с морской водой, не обнаруживала признаков налипшей эмульсии.

Биораэложение контролировали хроматографией в газовой фазе. Скорость деградации колебалась в зависимости от различных факторов таких, как температура, пентиляция (азрация), природная концентрация микроорганизмов в среде. Сравнение с контрольными резервуарами показало, что биоразложение протекает по крайней мере в

20 раз быстрее по сравнению с естественным биораэложением. В условиях, существующих в морях умеренного климата, процесс заканчивается за 13 мес.

Пример 2. Как в примере 1, получают состав из следующих компонентов, вес.ч. .,Калиевая винасса,явля ющаяся отходом сахарорафинадного производства 100

Сырая глутаминовая кислота 15

Олеиновая кислота 10

Калиевый щелок (уд.вес. 1,34) 16

Вода 59

Применив полученный состав в условиях примера 1, получили сходные реэультаты,Пример 3., Приготовляют состав, как в примере 1, но с заменой

16 вес.ч. аммиака, 60 вес.ч. двухзамещенного фосфорнокислого аммония (диаммонийфосфат). Состав используют, как в примере 1, примерно с тем же результатом. Пример 4. Получают состав, как в примере 1, то есть введением в нижеследующем порядке компонентов

6 при перемешивании между отдельными введениями.

Винасса,.являющаяся от Ходом полученИя глутаминовой кислоты 100

Сырая глутаминовая

5 кислота 10

Каприловая кислота 10

Раствор натриевой щелочи. 16

Вода 64

Состав используют,как в примере 1, в соотношении 45 вес.ч. на

100 вес.ч. нефтепродуктов.

Пример 5. Получают состав, как в примере 4, но заменяют 10 вес.ч. сырой глутаминовой кислоты 10 вес.ч. растворимого каэеина. Состав использовали в соотношении 40 вес.ч. на

100 вес.ч. нефтепродуктов.

Пример 6. К составу примера 5 перед введением воды добавляют

3 вес.ч. олеилизотионата натрия. Использовали, как в примере 4, состав давал более тонкую эмульсию.

Пример 7. Получают следующий состав путем последовательных введений при перемешивании между отдельными введениями, вес.ч.

Магниевая винасса, явля,ющаяся отходом сахарорафи,надного производства 100

Казеин 10

Каприловая кислота 10

Калийная щелочь (уд. вес. 1,34) 16

Метиламиноэтансульфонат

35 натрия 1

Лаурилсульфат натрия 2

Вода 63

Этот состав при использовании в соотношении 40 вес.ч. на 100 вес.ч. нефтепродуктов давал такую же тонкую эмульсию, как в примере б.

Пример 8. Получают следующий состав таким же образом, как в примере 7, вес.ч.:

Винасса глутаминовой кислоты 100

Сирая глутаминовая кислота 10

Калриловая кислота 10

Натриевая щелочь 16

50 Олеили зотионат натрия 2

Лаурилсульфат натрия 4

Вода 58

Этот состав использовался в соатношении 30 вес,ч. на 100 вес.ч. нефте55 продуктов.

Кроме нанесения опрыскиванием на

Масляные пленки на поверхности слоев ! воды, составы могут быть использованы также для эмульгирования с целью био60 разложения остатков на дне резервуаров путем перемешивания с указанными остатками, сопровождаемого разбавлением водой, для очистки поверхностей, загрязненных нефтепродуктов

65 или для других подобных целей. Состав

663296

7 может быть и менее разбавлен; хотя состав предназначен .в особенности для поддержания способности эМульсии обеспечить биоразложение во время ее диспергирования в большом объеме воды, слегка разбавленная эмульсия, в особенности, полученная от отходов на дне резервуаров, может подвергать. ся биоразложению в замкнутой среде, так как она обладает в известной степени свойствами удобрения.

Состав может быть использован:так- )О же в тестообразном состоянии таким образом," что им можно располагать на границе прилива на взморье,которому угрожает загрязнение маслами.

Пример 9. Тестообразный сос- )5 тав получают последовательным перемешиванием ряда компонентов в следующем порядке, вес.ч. -:

Винасса, являющаяся отходом получения глутами- 20 новой кислоты 100

kaIIðèловая кислота 9

Полиоксиэтилейгликоль олеат

22

Натриевый щелок 13

Фосфорнокислый кальций 13

Углекислый кальций 44

Вода 20

В резервуаре для гидрографических исследований на слой песка был помещен трубопровод для тестообразного состава, а затем по направлению к нему был спущен поток нефти. Под влиянием искусственной мертвой зыби неф тяной слой, достигающий взморья, эмульгировался составом, а эмульсия, 35 подобная эмульсиями, получаемым при использовании других составов, диспергировалась на поверхностных слоях, причем эмульсия, которая образовала "отложения на песке, постепенно вы- 40 мывалась мертвой зыбью.

Состав оказался эффективным в соотношении 25 вес.ч. на 100 вес.ч. нефтепродуктов. Приведенные выше составы, приводийые только в качестве примерных, могут быть видоизменены самым раз-, личным образом, оставаясь в пределах

Данного изобретения. Так, для облегчения распыления состава в месте его использования, в него может быть введена вода. е

Формула изобретения

1. Состав для биоразложения нефтепродуктов на основе органического соединения, являющегося источником азота и фосфора, содержащий органическую кислоту, отличающийся тем, что, с целью ускорения биологического разложения, состав содержит в качестве органического соединения, являющегося источником азота и фосфора, винассу, представляющую собой магниевые или калиевые отходы сахарорафинадного производства или отходы производства глутаминовой кислоты, дополнительно содержит вещество, богатое аминокислотой, выбранное из группы, содержащей.глутаминовую кислоту, глицин, тирозин, лейцин, пролин, бетаин, гистидин, алании, казеин, и вещество основного характера, выбранное иэ группы, содержащей гидрат окиси аммония, гидрат окиси калия, гидрат окиси натрия и их основные соли, а в качестве органической кислоты состав сбдержнт жирную кислоту, жидкую при комнатной темпера-туре, например капроновую и олеиновую, полиоксиэтиленгликольолеаты, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Вещество, богатое аминокислотой 8-12

Вещество основного характера 6-12

Жирная кислота 4-12

Винасса до 1ОО

2. Состав по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения устойчивости, он дополнительно содержит 1-5 вес.% эмульгатора, выбранного из группы, содержащей олеилизотионат натрия, метиламиноэтансульфонат натрия, лаурилсульфат натрия, сульфированный вторичный парафин, сульфированный о -олефин, саркозинат, 2-амино-2-оксиметил-1,3-пропандиол, аминометилпропанол, этоксилированный жирный спирт, IIoJIH» оксиметилпропайол, полиоксиэтиленгликольолеат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2079507, кл. С 12 В 3/00, 1971.

Составитель Л. Русанова

Редактор K. дворина Техред М. Келемеш Корректор И. Муска

Заказ 2732/62 Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35< Рaушскaя нaб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4