專(zhuān)利名稱(chēng)：油田注水高效殺菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田注水高效殺菌劑。
目前油田水中存在的硫酸鹽還原菌(SRB)把水中的SO2-4還原成S2-，形成H2S，對(duì)油田鋼鐵設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，并且SRB還能活化腐蝕電極上的氫產(chǎn)生陰極去極化作用而加速腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行，此外，SRB新陳代謝的副產(chǎn)物醋酸形成濃差電池引起腐蝕。在鋼鐵腐蝕反應(yīng)中產(chǎn)生的硫化亞鐵是極易造成堵塞的物質(zhì)，可引起油氣層損害，從而嚴(yán)重影響油田增注增產(chǎn)。
現(xiàn)在使用的殺菌劑有季銨鹽類(lèi)、醛類(lèi)。季銨鹽類(lèi)化合物主要是由于分子中含有有機(jī)陽(yáng)離子基因和直鏈或支鏈烷基，其通式為
式中R1、R11、R111、R1111為相同或不同的C1～25烷基。季銨鹽類(lèi)化合物中帶正電的有機(jī)陽(yáng)離子可被帶負(fù)電的細(xì)菌選擇性地吸附，并聚集在這些生物體上，改變了細(xì)菌原生質(zhì)膜的物化性質(zhì)，從而使細(xì)胞活動(dòng)不正常，其親油基因能溶解并損傷微生物體表面的脂肪壁，從而殺死微生物。此外，季銨化合物可溶解微生物細(xì)胞質(zhì)中的磷酯類(lèi)物質(zhì)，從而削弱了保證半透膜完整的蛋白質(zhì)膠粘物，使細(xì)胞內(nèi)溶物滲出或化合物更容易進(jìn)入，以致含磷和含氮化合物滲出到培養(yǎng)基中，使細(xì)胞質(zhì)自溶而使細(xì)胞死亡。
油田注水應(yīng)用的季銨鹽類(lèi)化合物有1227，其結(jié)構(gòu)式為
該殺菌劑對(duì)SRB有一定效果，但長(zhǎng)期使用1227，使細(xì)菌(SRB)產(chǎn)生抗藥性，難以殺死細(xì)菌SRB，使殺菌由最初加量50PPM增至200PPM以上，成本高，給油田注水造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);醛類(lèi)如甲醛、丙烯醛、戊二醛中的羰基可與細(xì)菌蛋白質(zhì)中的氨基結(jié)合而使蛋白質(zhì)受到破壞，其中殺菌效果好一點(diǎn)的戊二醛，但價(jià)格昂貴，用量大。
本發(fā)明的目的是提供了一種油田注水殺菌劑，解決殺菌效果好，不易使細(xì)菌產(chǎn)生抗藥性、成本低的問(wèn)題。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)路線是采用殺菌劑中的新化合物，其通式為
式中R2R3R4為C1～4烷基，R1為烷基咪唑啉衍生物，Y為有機(jī)大陰離子。R1的通式為
式中R5為C8～25飽和或不飽和直鏈烷基，R8R9R10為C1～4烷基，R7R8為C2～4烷基，X為鹵素原子CL、Br，n為0～3。
Y的通式為
式中R11、R12為氫或C1～4烷基，此外Y還可為酚類(lèi)負(fù)離子。
新化合物
由化合物
與化合物MY反應(yīng)得到。Z為鹵素離子如C-l、B-r，M為金屬離子如N+a、K+等。
化合物的
制備方法如下
將一種長(zhǎng)鏈飽和或不飽和有機(jī)酸與一種有機(jī)胺反應(yīng)，經(jīng)脫水縮合成環(huán)，然后再經(jīng)烷基化和季銨化的烷基咪唑啉。
有機(jī)酸可為月桂酸、肉豆蔻酸、油酸、亞油酸、硬脂酸、環(huán)烷酸、混合酸等。
有機(jī)胺可為二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺等。
化合物MY的制備方法如下將有機(jī)胺與二硫化碳、氫氧化鈉或氫氧化鉀反應(yīng)而得，有機(jī)胺為一甲胺、二甲胺、二乙胺、二丁胺等。此外化合物MY還可為五氯酸鈉等含酸類(lèi)化合物。
新化合物
由化合物
和化合物MY按一定比例混合，通過(guò)離子交換反應(yīng)而制得，反應(yīng)條件溫和30～80℃下攪拌1～6小時(shí)即可。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)瓶試法評(píng)價(jià)其殺菌性能，對(duì)菌量104～106個(gè)/毫升范圍內(nèi)，將SRB全部殺死，所需濃度為20～50PPM，殺菌效果優(yōu)于1227，并使細(xì)菌不易產(chǎn)生抗藥性，對(duì)厭氧菌鐵細(xì)菌亦有良好殺菌效果，具有廣譜性，易于制備，成本低，還可作緩蝕劑、織物柔軟劑、乳化劑、表面活性劑。
實(shí)例1三口反應(yīng)瓶中加入月桂酸20克，加入二乙烯三安14毫升、幾顆沸石混勻，加熱200～300℃蒸出約3.6毫升水。冷卻至60℃，加入乙醇10毫升，36%甲醛25毫升混勻，滴加88%甲酸12毫升，回流3小時(shí)，加入氯甲烷10毫升，于3大氣壓下，60℃反應(yīng)4小時(shí)，得一棕色粘性液體。33%二甲胺溶液15克，加氫氧化鈉4克攪勻，在30℃下邊攪拌邊滴加二硫化碳7.5克，反應(yīng)2小時(shí)，得一淡黃色溶液。再將棕色粘性溶液與淡黃色溶液混合，在40℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，可得殺菌劑M-1。
實(shí)例2硬脂酸28克，四乙烯五胺20毫升，于三口反應(yīng)瓶中混勻，加入幾顆沸石，加熱脫水，直至溫度升到320℃脫水完全，共蒸出3.6毫升水，冷卻60℃，緩慢加入乙醇20毫升，36%甲醛45毫升，搖勻后，滴加88%甲酸23毫升，回流反應(yīng)4小時(shí)，加入氯甲烷20毫升于3大氣壓80℃下反應(yīng)5小時(shí)，得一棕色粘性液體。二乙胺7克，氫氧化鉀5.5克，于三口瓶中混勻，于40℃緩慢滴加二硫化碳7.5克，攪拌反應(yīng)4小時(shí)得一無(wú)色溶液。再將棕色粘性液體與無(wú)色溶液混合，在50℃下攪拌反應(yīng)2小時(shí)，可得殺菌劑M-2。
實(shí)例3肉豆蔻酸22.5克，加入三乙烯四胺28毫升，同實(shí)例2方法制得季銨鹽咪唑啉衍生物，再與同實(shí)例2中制得的二乙基二硫代氨基甲酸鉀混合于50℃下，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，可得殺菌劑M-3。
實(shí)例4油酸28克，加入三乙烯四胺18毫升，同實(shí)例2方法制得季銨鹽咪唑啉衍生物，再與五氯酚鈉30克混合，于40℃下攪拌2小時(shí)，可得殺菌劑M-4。
權(quán)利要求
1.一種油田注水高效殺菌劑，其特征在于新化合物的通式為
，它由化合物
和化合物MY，按一定比例混合，通過(guò)離子交換反應(yīng)而制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田注水高效殺菌劑，其特征是R1通式為
R5為C8～20飽和不飽和直鏈烷基;R8R9R10為C1～4烷基，R7、R8為C2～4烷基，X為鹵素原子CL、Br，n為0～3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田注水高效殺菌劑，其特征是Y的通式為
R11、R12為氫或C1～4烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田注水高效殺菌劑，其特征是化合物
的制備，將一種長(zhǎng)鏈飽和或不飽和有機(jī)酸與一種有機(jī)胺反應(yīng)，經(jīng)脫水縮合成環(huán)，再經(jīng)烷基化和季銨化的烷基咪唑啉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田注水高效殺菌劑，其特征是化合物MY的制備，將有機(jī)胺與二硫化碳、氫氧化鈉或氫氧化鉀反應(yīng)而得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油田注水高效殺菌劑，其特征是反應(yīng)條件溫和30～80℃下攪拌1～6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種油田注水高效殺菌劑。新化合物的通式為
文檔編號(hào)E21B43/22GK1085383SQ9211230
公開(kāi)日1994年4月20日 申請(qǐng)日期1992年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月13日
發(fā)明者佘躍惠, 丁齊柱 申請(qǐng)人:江漢石油學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所