专利名称：戊二醛基杀生物组合物和使用方法
技术领域：
本发明涉及杀生物组合物及它们用于控制水性和含水体系中的微生物的方法。所述组合物包含戊二醛以及第二杀生物剂。
背景技术：
保护含水体系不受微生物污染是许多工业生产工艺，尤其油或天然气生产操作成功的关键。在油气操作中，来自需氧和厌氧细菌两者的微生物污染可造成严重问题如储器酸化(主要由厌氧硫酸盐还原细菌(SRB)引起)，在设备和管线的金属表面上的微生物影响的腐蚀(MIC)，和聚合物添加剂的降解。微生物污染可出现在油气操作各处的任何地方，包括注入水，所产生的水，井下， 近井眼区域，脱气塔，传输管线，用于注水和液压压裂的源水如池水和储罐水，油气储存罐，和功能水基流体如钻井泥浆，完井或修井液，液压试验流体，增产流体(stimulation fluids)，封隔液，和压裂液。杀生物剂一般用于消毒和控制含水体系中的微生物如存在于油气场合的微生物的生长。但是，不是所有杀生物剂对各种各样的微生物和/或温度有效，并且一些与其他化学处理添加剂不相容。另外，一些杀生物剂没有提供足够长时间的微生物控制。在油气场合中，H2S的存在和高温(高达120°C以上)代表对杀生物剂处理的显著和独特的挑战。戊二醛是一种有效作用快的杀生物剂并且广泛用于油气场合。但是，它在某些条件如高温(如80°C和更高)下不稳定，并因此，不能在例如井下环境中提供长期的微生物控制。提供热稳定的，快速作用的和持续久的用于油气场合，包括用于其中厌氧SRB控制具有关键性的井下处理，将是本领域的一个显著进步。发明概述一方面，本发明提供了杀生物组合物。该组合物可用于控制水性或含水体系中的微生物生长，并且特别适用于石油和天然气工业的场合。本发明组合物包含戊二醛以及选自1- (3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮镣金刚烷；三(羟甲基)-硝基甲烷；和六氢三嗪化合物中的杀生物化合物。第二方面，本发明提供了一种用于控制水性或含水体系中的微生物的方法。所述方法包括将该体系用有效量的如本文所述的杀生物组合物处理。发明详述如上所述，本发明提供了杀生物组合物和使用它们用于控制微生物的方法。该组合物包含戊二醛以及选自1-(3-氯烯丙基)-3，5，7_三氮杂-1-氮$翁金刚烷；三(羟甲基)_硝基甲烷；和六氢三嗪化合物中的杀生物化合物。已经意外发现，戊二醛与本文所述的其他杀生物化合物的组合在用于含水或含水介质中的微生物控制时是协同作用的。艮口，相比基于在特定使用-浓度下的其各个性能所另外预期的情形，该组合材料导致改进的杀生物性能。所观察到的协同作用使得用于实现可接受杀生物性能的材料的量减少，因此潜在地减少环境影响和材料成本。除了具有协同作用之外，本发明组合物在控制厌氧微生物方面特别有效。另外，该组合物在低和高温都是起作用的，并且它们在含有还原剂的体系如包含硫化物的体系中还保持其效力。归因于这些特性，该组合物特别可用于石油和天然气工业，其中需要杀生物剂，所述杀生物剂能够在变化的温度范围内控制微生物，包括厌氧微生物，并且即使在存在还原剂如硫化物时继续有效。就本说明书而言，“微生物"的含义包括但不限于，细菌，真菌，藻类，和病毒。词语"控制"和"控制的"应该被宽泛地理解为，其含义包括，但不限于，抑制微生物的生长或繁殖，杀死微生物，灭菌，和/或针对微生物再生长的防腐。在第一实施方案中，本发明组合物包含戊二醛和1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮镣金刚烷(“CTAC“ )。CTAC化合物可以是顺式异构体，反式异构体，或顺式和反式异构体的混合物。优选地，它是顺式异构体或顺式和反式异构体的混合物。优选地，在本发明第一实施方案中的戊二醛与CTAC的重量比是约100 1至 1 100，更优选50 1至1 50，并且甚至更优选20 1至1 20。在特别适合针对厌氧细菌使用的进一步优选的实施方案中，戊二醛与CTAC的重量比是约9 1至1 11。在更进一步优选的实施方案中，微生物是厌氧的并且所要处理的水性体系含有还原剂，如硫化物。在该实施方案下，戊二醛与CTAC的重量比优选为约2 1至1 11。戊二醛和CTAC可购自陶氏化学公司(Dow Chemical Company)和/或可容易地由本领域熟练技术人员使用熟知的技术制备。在第二实施方案中，本发明组合物包含戊二醛和三(羟甲基)硝基甲烷(“tris nitro”)。优选地，在该第二实施方案中的戊二醛与三(羟甲基)硝基甲烷的重量比是约 100 1至1 100，更优选50 1至1 50，并且甚至更优选20 1至1 20。在进一步优选的实施方案中，微生物是厌氧的。在该实施方案下，戊二醛与三(羟甲基)硝基甲烷的重量比优选为约9 1至1 4。在更进一步实施方案中，微生物是厌氧的并且所要处理的含水体系含有还原剂， 如硫化物。在该实施方案下，戊二醛与三(羟甲基)硝基甲烷的重量比优选为约4 1至 1 4。三(羟甲基)硝基甲烷可购自陶氏化学公司(Dow Chemical Company)和/或可容易地由本领域熟练技术人员使用熟知的技术制备。在第三实施方案中，本发明组合物包含戊二醛和六氢三嗪化合物。优选地，六氢三嗪是式I的化合物
权利要求
1.一种组合物，所述组合物包含 戊二醛；和杀生物化合物，所述杀生物化合物选自1- (3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮$翁金刚烷；三(羟甲基)_硝基甲烷；和六氢三嗪化合物。
2.根据权利要求1的组合物，其中所述杀生物化合物是1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮镣金刚烷。
3.根据权利要求1的组合物，其中所述杀生物化合物是三(羟甲基)_硝基甲烷。
4.根据权利要求1的组合物，其中所述六氢三嗪是式I的化合物
5.根据权利要求4的组合物，其中R1，R2和R3是C1-C5烷基。
6.根据权利要求4的组合物，其中R1，R2和R3是C1-C5羟烷基。
7.根据权利要求4的组合物，其中所述六氢三嗪化合物是六氢-1，3，5-三(2-羟乙基)-均-三嗪或六氢-1，3，5-三乙基-均-三嗪。
8.根据权利要求1-7的组合物，其中戊二醛与杀生物化合物的重量比是约100 1至约 1 100。
9.根据权利要求1-8的组合物，所述组合物进一步包含一种或多种表面活性剂，离子/ 非离子聚合物和结垢，腐蚀抑制剂，氧清除剂或其他的杀生物剂。
10.一种用于控制水性或含水体系中的微生物的方法，所述方法包括将所述体系用有效量的根据权利要求1-9中任何一项的组合物处理。
11.根据权利要求10的方法，其中所述水性或含水体系用于或存在于石油和或天然气生产中。
12.根据权利要求11的方法，其中所述石油和天然气生产包括注入和所产生的水， 用于注水和液压压裂的源水，池水，储罐水，功能流体，钻井泥浆，完井和修井液，液压试验流体，增产流体，封隔液，压裂液，油气井，分离，储存和传输体系，油气管线，油气容器，或燃料。
13.根据权利要求10的方法，其中所述水性或含水体系是冷却塔，热交换器，锅炉体系，纸浆和纸制造，其他工业工艺水，压舱水，废水处理体系，反渗透水处理，金属加工流体， 皮革制造，油漆和涂料，水乳浊液，胶乳，粘合剂，墨，颜料分散体，个人护理和家用产品，矿物淤浆，嵌缝胶和粘合剂，胶带填缝料，消毒剂，清洁剂，纺织品流体，或与它们一起使用的体系。
14.根据权利要求10-13的方法，其中所述微生物是厌氧细菌。
15.根据权利要求10-14的方法，其中所述水性或含水体系处于40°C以上。
16.根据权利要求10-15的方法，其中所述水性或含水体系含有还原剂。
17.根据权利要求16的方法，其中所述还原剂是硫化物。
全文摘要
提供杀生物组合物，所述杀生物组合物包含戊二醛和选自1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮杂-1-氮金刚烷；三(羟甲基)-硝基甲烷；和六氢三嗪化合物中的化合物。该组合物可用于控制水性或含水体系中的微生物。
文档编号A01N43/64GK102448294SQ201080022898
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月21日 优先权日2009年5月26日
发明者尹蓓 申请人:陶氏环球技术有限责任公司