Состав для биоразложения нефтепродуктов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Сфюз Советских Социалистических Республик(31) 7205893Опубликовано 33) Фр осударствеииый комитет ссср ио Мелам изобретеиий и открытий(72) Автор изобретения ностране Пьер Фюз (Франция Иностранная ФирмаБанк пур лЭкспансьон Эндюстриель Банэкс (Франция)(7) Заявитель 54) СОСТАВ ДЛЯ БИОРАЗЛОЖЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТ а и я р лутИзобретение относится к составамдля превращения минеральных масел,в частности нефтепродуктов, в эмульсию,способную биологически разлаг ться. 5Известен состав для биоразложениянефтепродуктов на основе гидрофильных полипептидов в форме меласс, содержащий органическую кислоту - молочную, уксусную, лимонную, глюконовую, глутаминовую, итаконовую, щавелевую и эмульгатор, представляющийсобой минеральную или органическуюкислоту или их соли щелочных или щелочноземельных металлов 1. 15Этот состав дает стойкие эмульс ии способен легко, и полностью распадаться под влиянием биологическихвоздействий,в особенности под влияниембиологических воздействий в замкнутой среде,Для того, чтобь. распадаться илиразрушаться под влиянием биологических воздействий, эмульсия минерального масла, в частности нефтепродуктов, не должна быть токсичной и дблжна содержать источники углерода,азота и фосфора в достаточном количестве, чтобы обеспечить поставкумикроорганизмам элементов, необходи мых для образования живого вещества.Биоразложение нефтепродуктов происходит в результате использованиямикроорганизмами углеводородов в качестве источника углерода и необходимо, чтобы состав, используемый дляэмульгирования, содержал значительноеколичество источников азота и в,меньшем количестве источники Фосфора.Эти источники азота и Фосфора су-ществуют в указанном составе, ноэмульсия получается после прохожденияпромежуточного этапа олеофильных агентов, являющихся водорастворимыми, впротивном случае, содержащие азот иФосфор соединения не будут прочносвязаны с углеводородными молекулаВ любом случае соединения, сод жащие азот и фосфдр, диспергируют в разбавленной эмульсии Если это разведение достигнуто в случае би разложения, осуцествляемого в рез вуаре, например, для преврац 1 ения углеводородов в удобрения, или в чае использования эмульсии в каче ве питательной среды для микроорг низмов, то указанные микроорганиз находят для себя азот и Фосфор в мом доступном виде.С другой стороны, в случае оченьинтенсизного разбавления, например,в случае отбросного материала, сбрасываемого в реку и море, содержаниеазота и Фосфора в србде, окружающеймолекулы углеводорода, недостаточнодля 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, являющегосяисточникомазота и Фосфора, содержащийорганическую кислоту, который содержит в качестве органического соединения, являющегося источником азота и Фосфора, винассу, представляющую собой магниевыЕ или калиевые от"ходы сахарорафинадного производстваили отходы производства глутаминовой кислоты, дополнительно содержит вещество, богатое аминокислотой,выбранное из группы, содержащей глутаминовую кислоту, глицин, тирозин,лейцин, нролин, бетаин, гистидин,алании, каэеин, и вещество основногохарактера, выбранное иэ группы, содержащей гидрат окиси аммония, гидрат окиси калия, гидрат окиси натрияи их основные соли, а в качестве органической кислоты состав содержитжирную кислоту, жидкую при комнатной"температуре, например капроновую иолеиновую, полиоксиэтиленгликольолеаты, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Вещество, богатоеаминокислотой 8-12Вещество основногохарактера 6-12Жирная кислота .4-12Винасса До 100С целью повышения устойчивостисостав дополнительно содержит 15 вес% эмульгатора, выбранного изгруппы, содержащей олеилизотионатнатрия, метиламинозтансульфонат натрия, лаурилсульфат натрия,.сульфиро ванный вторичныйпарафин, сульфиро"вайный а(,-олефин, саркозинат, 2-амино-оксиметил,3-пропандиол, аминометилпропанол, этоксилированный жирный спирт, полиоксиметилпропанол,-полйоксиэтиленгликольолеат.Используемые в этом составе винассы представляют собой предпочтительно магниевые или калиевые отбросныещелоки, получаемые при рафинированиисахара (в сахарорафинадном производстве) или остаточные щелоки производства глутаминовой кислоты,Аминокислоты, используемые дляобогащения винассы азотом, могут бытьотобраны из группы, в которую входитглутаминовая кислота, гликоколи,тирозин, лейцин, пролин, лизин, валин, бетаин, гистидин, алания и т.п.,ли иэ природных источников, богатыхаминокислотами, таких как каэеин.Используемыми жидкими кислотамиявляются предпочтительно жирные кислоты, представляющие собой в условиях окружающей температуры жидкости,такие как капроновая, каприловая,олеиновая кислота и др.С целью повышения устойчивостиэмульсий могут быть введены некото 10 рые способные полностью подвергатьсябиораэложению эмульгаторы, такие каколеилизотионат натрия, метиламиноэтансульфат натрия, лаурилсульфатнатрия, вторичные сульфированные па 15 раФины, сульфированные о -олефины,саркозинаты, 2-амино-оксиметил,3-пропандиол, аминометилпропанол, некоторые этоксилированные жирные кислоты, полиоксиэтиленгликольолеат,Ю Состав содержит винассу, обогащенную аминокислотами, к которым добав-,ляется 6-20 вес.Ъ жирных кислот. Количество оснований или основных солей зависит от основности добавленныхагентов и от кислотности винассы,обогащенной аминокислотами и жирнымикислотами.Винассы имеют то преимущество,что не содержат практически углеводови 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 нефтяныхпродуктов, полученная с данным составом, значительно быстрее подвергаетсябиологическому разложению, чем эмульсия, полувоенная с известным составом,40 Кроме того, она более прочная в результате жирорастворимого характеражирных 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 перевестисостав в тестообразное состояние,С этой целью в состав вводят небольшое количество воды и минеральныедобавки, например Фосфорнокислый.кальций или углекислый кальций.При необходимости увеличив содержание минеральных добавок, состав можно превратить также в порошок.Состав в соответствии с изобретением используется в соотношении30-60 вес,ч. на 100 вес.ч, нефтепродуктов.Ниже приводятся различные примеры составов согласно изобретению.П р и м е р 1. Вводятся и тщательно перемешиваются в приводимом ниже663296 80 порядке следующие компоненты,вес.ч.:Магниевая винасса, представляющая собой отход,образующийся при рафинировании сахара в сахарорафинадном производстае 100Сырая глутаминоваякислота (85) 20Каприловая кислота(октановая) 20Аммиак 16Вода 4417 г сырого минерального маславыпивают на поверхность резервуара,содержащего 100 л морской воды, воспроизводя таким образом морскую экологическую микросреду, и на образовавшийся при этом слой минеральногомасла наносят опрыскиванием 50 гсоставов. Образуется эмульсия, которая остается в суспенэии вверхних слоях, наиболее насыщенныхкислородом. 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. Скоростьдеградации колебалась в зависимостиот различных факторов таких, как температура, пентиляция (азрация), природная концентрация микроорганизмовв среде. Сравнение с контрольнымирезервуарами показало, что биоразложение протекает по крайней мере в20 раз быстрее по сравнению с естественным биораэложением. В условиях;существующих в морях умеренного климата, процесс заканчивается за 1"3 мес.П р и м е р 2. Как в примере 1,получают состав из следующих компонентов, вес,ч.Калиевая винасса,явля 1 ющаяся отходом сахарорафинадного производства 100Сырая глутаминовая кислота 15Олеиновая кислота 10Калиевый щелок(уд.вес. 1,34) 16Вода 59Применив полученный состав в условиях примера 1, получили сходныерезультаты,П р и м е р 3., Приготовляют состав, как в примере 1, но с заменой16 вес,ч, аммиака, 60 вес.ч. двухзамещенного Фосфорнокислого аммония(диаммонийфосфат), Состав используют,как в примере 1, примерно с тем жерезультатом.П р и м е р 4. Получают состав,как в примере 1,то есть введениемв нижеследующем порядке компонентов 6при перемешивании между отдельнымивведениями,Винасса,.являющаяся отХодом полученИя глутаминовой кислоты 100Сырая глутаминоваяб кислота 10Каприловая кислота 10Раствор натриевой щелочи, 16Вода 64Щ Состав используют,как в примере 1,в соотношении 45 вес.ч, на100 вес.ч. нефтепродуктов.П р и м е р 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. на100 вес.ч. нефтепродуктов.П р и м е р 6. К составу примера 5 перед введением воды добавляют3 вес.ч, олеилизотионата натрия. Использовали, как в примере 4, составдавал более тонкую эмульсию.П р и м е р 7. Получают следующийсостав путем последовательных введений при перемешивании между отдельными введениями, вес,ч.Магниевая винасса, явля,ющаяся отходом сахарорафи,надного производства 100Казеин 10Каприловая кислота 10Калийная щелочь(уд. вес, 1,34) 16Метиламиноэтансульфонат35 натрия 1Лаурилсульфат натрия 2Вода 63Этот состав при использовании всоотношении 40 вес.ч. на 100 вес.ч,неФтепродуктов давал такую же тонкуюэмульсию, как в примере б.П р и м е р 8, Получают следующийсостав таким же образом, как в примере 7, вес,ч.фВинасса глутаминовойкислоты 100Сирая глутаминоваякислота 10Калриловая кислота 10Натриевая щелочь 1650 Олеилизотионат натрия 2Лаурилсульфат натрия 4Вода 58Этот состав использовался в соатношении 30 вес,ч, на 100 вес,ч. нефте 55 продуктов.Кроме нанесения опрыскиванием наМасляные пленки на поверхности слоевводы, составы могут быть использованытакже для эмульгирования с целью био 60 разложения остатков на дне резервуаров путем перемешивания с указанными остатками, сопровождаемого разбавлением водой, для очистки поверхностей, загрязненных нефтепродуктов65 или для других подобных целей. Состав663296 7может быть и менее разбавлен; хотясостав предназначен .в особенностидля поддержания способности эМульсииобеспечить биоразложение во время еедиспергирования в большом объеме воды, слегка разбавленная эмульсия, вособенности, полученная от отходовна дне резервуаров, может подвергаться биоразложению в замкнутой среде,так как она обладает в известной степени свойствами удобрения.Состав может быть использован так же в тестообразном состоянии такимобразом," что им можно располагатьна границе прилива на взморье,которому угрожает загрязнение маслами.П р и м е р 9, Тестообразный состав получают последовательным перемешиванием ряда компонентов в следующем порядке, вес.ч.Винасса, являющаяся отходом получения глутаминовой кислоты 100Ыаприловая кислота 9Полиоксиэтилейгликольолеат22Натриевый щелок 13Фосфорнокислый кальций 13Углекислый кальций 44Вода 20В резервуаре для гидрографическихисследований на слой песка был помещен трубопровод для тестообразногосостава, а затем по направлению к нему был спущен поток нефти, Под влиянием искусственной мертвой зыби нефтяной слой, достигающий взморья,эмульгировался составом, а эмульсия, 35подобная эмульсиями, получаемым прииспользовании других составов, диспергировалась на поверхностных слоях,причем эмульсия, которая образовала"отложения на песке, постепенно вымывалась мертвой зыбью.Состав оказался эффективным в со"отношении 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 пределахДанного изобретения. Так, для облегчения распыления состава в месте егоиспользования, в него может быть введена вода. 8Формула изобретения 1. Состав для биоразложения нефтепродуктов на основе органическогосоединения, являющегося источником азота и Фосфора, содержащий органическуюкислоту, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью ускорения биологического разложения, состав содержит в качестве органического соединения,являющегося источником азота и фосфора, винассу, представляющую собоймагниевые или калиевые отходы сахарорафинадного производства или отходыпроизводства глутаминовой кислоты,дополнительно содержит вещество, богатое аминокислотой, выбранное изгруппы, 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 органическойкислоты состав содержит жирную кислоту, жидкую при комнатной темпера-.туре, например капроновую и олеиновую, полиоксиэтиленгликольолеаты,при следующем соотношении компонентов, вес.В:Вещество, богатое аминокислотой 8-12Вещество основного характера 6-12Жирная кислота 4-12Винасса до 1 ОО2. Состав по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости, он дополнительно содержит 1-5 вес.Ъ эмульгатора,выбранного из группы, содержащейолеилизотионат натрия, метиламиноэтансульфонат натрия, лаурилсульфатнатрия, сульфированный вторичныйпарафин, сульфированный о-олефин,саркозинат, 2-амино-оксиметил,3-пропандиол, аминометилпропанол,этоксилированный жирный спирт, полиоксиметилпропайол, полиоксиэтиленгликольолеат.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Патент Франции Р 2079507,кл. С 12 В 3/00, 1971, Составитель Л. РусановаРедактор Е. Ходуна Техоед М. Келемеш Корректор И. МускаЗаказ 2732/62 Тираж 1034 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, ЖРаушская наб. д, 45 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4