通过杀生物剂和代谢抑制剂的组合抑制生物源硫化物的生成制造技术

通过用杀生物剂和代谢抑制剂处理硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）协同地抑制了生物源硫化物的产生。杀生物剂直接杀死了第一部分的ＳＲＢ。代谢抑制剂抑制了第二部分ＳＲＢ的硫酸盐还原性生长但不直接杀死第二部分的ＳＲＢ。用杀生物剂和代谢抑制剂两者处理ＳＲＢ，在比杀生物剂或代谢抑制剂单独使用时所需的浓度明显低的浓度下，可提供有效的生物源硫化物抑制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对生物源硫化物生成的控制。在另一方面，本专利技术涉及使用至少一种杀生物剂和至少一种代谢抑制剂来协同地抑制由硫酸盐还原菌生成的硫化物。本文所用的短语“基本上由……组成”以及类似的短语并不排除在本说明书中没有具体指出的其他步骤、元素或材料，只要这样的步骤、元素或材料并不影响本专利技术基本的和新的特征，除此之外，他们并不排除通常与所用的元素和材料有关的杂质。上述术语和短语将用于在美国管辖权以外的区域。在美国管辖权之内，上述术语和短语适用于美国法院和美国专利局的解释。由于它们的毒性、气味和腐蚀性，硫化物(如H2S、HS-和S2-)在流体中的存在产生了严重的问题。众所周知，在流体中存在的硫化物是由硫酸盐还原菌(SRB)将硫酸盐还原成硫化物的结果。SRB常规地可被发现于与石油生产系统有关的水中，并实际上可在所有工业上与水有关的工序中发现，例如冷却水系统、纸浆和造纸系统、化工制造和石油提炼中。SRB活动和生长的要求包括包含充足养分、电子供体和电子受体的基本无氧的水性环境。典型的电子受体为硫酸盐，其在还原时产生H2S。虽然氢也可作为电子的供体，但典型的电子供体为挥发性脂肪酸(如醋酸或丙酸)。遭受过海水淹没的油库内的条件对于建立SRB活动是极好的。海水中包含浓度显著的先天的或本地形成的硫酸盐，水中含有挥发性脂肪酸和其他所需的微量养分(如氮和磷)。工业水系统内的条件，如来自生产操作或冷却水流的废水，对SRB的活性也是有益的，这是由于在管道、水槽或管壁上的无氧生物膜造成的。相同的情况也发生在与城市的废水处理系统有关的下水道和其他的管道以及设施内。硫化氢(H2S)是腐蚀性的，并与金属表面反应形成不溶性的硫化铁腐蚀产物。在油田操作中，H2S分布于水、油以及被产生的流体的天然气相中，并产生了许多的问题。例如，含有高H2S水平的油和气与低硫化物的油和气相比，商业价值较低。从含硫的油和气中除去生物源H2S增加了这些产品的成本。除此之外，H2S是极毒的气体，甚至在低浓度时对人也可是致死性的。在废水系统中它的存在对工人的安全性产生了威胁。将含有高水平H2S的废水排入水或海洋环境中是公害性的，因为H2S与氧气反应并降低了水中被溶解氧的水平。由SRB产生的H2S造成的腐蚀经常导致广泛的损坏。如果出现微生物腐蚀的区域，管道系统、槽的底部，以及设备的其他部件可迅速地出现损坏。如果损坏出现在管道或储藏罐的底部，流出的流体可产生严重的环境后果。如果损坏出现在高压水或气体管道中，后果可以是工人的受伤或死亡。任何这样的损坏均涉及大的修理或更换成本。在过去，有两种主要的方法以降低在工业流体中硫化物的水平。一种方法包括在它们形成后将硫化物从流体中除去。但是，这种形成后除去的方法经常是不经济或不现实的，特别是在油田操作中。其他的方法是将含有SRB的流体用杀生物剂或代谢抑制剂处理，以便在显著的生物源硫化物形成之前杀死或抑制SRB的生长。但是，在许多情况下，需要高浓度的杀生物剂或代谢抑制剂来有效地抑制SRB产生硫化物。与采用这样的高浓度杀生物剂或代谢抑制剂相关的成本可能是非常高的。所以，需要提供可更有效和更经济地抑制生物源硫化物产生的方法和组合物。此外，需要提供在相对低的浓度下可有效抑制SRB产生硫化物的组合物。应该理解，上述的要求仅仅是示例性的。从优选实施方案的详述、权利要求书以及附图中可以明显看出本专利技术其它的目的和优点。因此，本专利技术的一个方面涉及抑制由SRB产生的硫化物的方法。该方法包括下述步骤(a)用第一浓度的杀生物剂组分接触SRB，其中所述第一浓度低于杀生物剂组分最低抑制浓度(MIC)的约90％；和(b)用第二浓度的代谢抑制剂组分接触SRB，其中所述第二浓度低于代谢抑制剂组分MIC的约90％。本专利技术的另一方面涉及包括用已经处理过的介质接触SRB的方法，所述介质包含醛和代谢抑制剂。代谢抑制剂选自亚硝酸盐、钼酸盐以及它们的组合。醛和代谢抑制剂以醛与代谢抑制剂的摩尔比在约50∶1到约1∶50的范围内存在于处理过的介质中。本专利技术的另一方面涉及有效抑制由SRB产生的硫化物的组合物。该组合物包含(a)可直接杀死第一部分的SRB的杀生物剂组分；和(b)可抑制第二部分的SRB的硫酸盐还原性生长但不直接杀死第二部分的SRB的代谢抑制剂组分。存在于组合物中的杀生物剂组分以低于杀生物剂组分MIC的约90％的第一浓度存在。存在于组合物中的代谢抑制剂组分以低于代谢抑制剂组分MIC的约90％的第二浓度存在。本专利技术的另一方面涉及包含醛和选自亚硝酸盐、钼酸盐以及它们的组合的代谢抑制剂的组合物。醛和代谢抑制剂以醛与代谢抑制剂的摩尔比在约50∶1到约1∶50的范围内存在于组合物中。我们已经发现，由硫酸盐还原菌(SRB)所产生的硫化物，可通过用生物源硫化物抑制剂(BSI)的协同性组合进行处理而更有效和更经济地得到抑制。如本文所用，“硫酸盐还原菌”或“SRB”表示一种或多种能促进硫酸盐还原成硫化物的细菌。如本文所用，“生物源硫化物抑制剂”或“BSI”应被用作通用的术语，表示有效抑制由至少一种类型的硫酸盐还原菌所产生的硫化物的任何化合物。在本专利技术中有特定含义的BSI包括杀生物剂和代谢抑制剂。如本文所用，“杀生物剂”指通过与其接触直接杀死至少一种类型的硫酸盐还原菌的化合物。如本文所用，“代谢抑制剂”指在与硫酸盐还原菌接触时，可有效地抑制至少一种类型的硫酸盐还原菌的硫酸盐还原活性但不直接杀死受抑制的硫酸盐还原菌的化合物。代谢抑制剂剥夺了SRB产生ATP的能力，作为结果，细胞不能生长和/或分裂。这种无法生长或分裂可最终造成一些SRB的死亡；但是，细胞死亡并不象杀生物剂那样是由于暴露于代谢抑制剂的直接结果。根据本专利技术的一个实施方案，SRB与含有一种以上BSI从而协同地抑制生物源硫化物产生的经过处理的介质接触。优选地，该处理过的介质包含至少一种杀生物剂和至少一种代谢抑制剂。适宜于本专利技术使用的杀生物剂包括氧化性和非氧化性杀生物剂。优选采用非氧化性杀生物剂。适宜的非氧化性杀生物剂包括，例如醛类(例如甲醛、戊二醛和丙烯醛)、胺类化合物(如季铵化合物和cocodiamine)、卤代的化合物(如溴硝丙二醇和2，2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA))、硫化合物(如异噻唑啉酮、氨基甲酸酯类和甲硝唑)和季盐(如四(羟甲基)硫酸盐(THPS))。适用于本专利技术的代谢抑制剂包括，例如亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、硒酸盐和蒽醌。可能存在其他等效的SRB代谢抑制剂，但在本专利申请提交时尚为未知或无法预知。通过组合使用多于一种的BSI(如杀生物剂和代谢抑制剂)所产生的协同抑制作用可以通过将组合的BSI的抑制作用与每种单独使用的BSI的抑制作用进行对比而得到证实。这种协同的抑制作用可以通过比较组合的BSI提供有效的生物源硫化物抑制所需的浓度与每种单独使用的BSI提供有效的硫化物抑制所需的浓度来定量。单个BSI有效抑制SRB生成硫化物所需的浓度可以用最低抑制浓度(MIC)表示。如本文所用，“最低抑制浓度”或“MIC”表示在与SRB接触后可阻止SRB产生硫化物达30天所需的单个BSI的最低浓度。每种BSI具有独特的MIC。例如，我们发现，在特定的实验条件下，在特定的被处理的介质中，5mM(毫摩尔)浓度的戊二醛本文档来自技高网...

【技术保护点】
抑制硫酸盐还原菌（ＳＲＢ）产生硫化物的方法，所述的方法包括如下步骤：（ａ）用第一浓度的杀生物剂组分接触ＳＲＢ，其中所述的第一浓度低于杀生物剂组分的最低抑制浓度（ＭＩＣ）的约９０％；和（ｂ）用第二浓度的代谢抑制剂组分接触ＳＲＢ，其中所述的第二浓度低于代谢抑制剂组分的ＭＩＣ的约９０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GE詹尼曼，A格林，G伍尔杜，
申请(专利权)人：科诺科菲利浦公司，优特埃合伙有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]