金属的生物腐蚀抑制剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于抑制金属的生物腐蚀的试剂。
【背景技术】
[0002] 生物腐蚀是指直接或间接由环境中存在的微生物的作用引起的腐蚀现象，并且已 经报道了多个研究案例（例如，非专利文献1等）。然而，发展机制等尚未阐明。最近的研究 中，报道了当两种以上类型的微生物(例如，硫酸盐还原细菌和产甲烷细菌等)参与生物腐 蚀时，在一些情形中，这些微生物的作用协同地促进腐蚀。
[0003] 近些年来，在开采化石燃料(例如，石油，天然气，页岩油，页岩气等）中已经进行了 用高压水等破裂岩床。在作为所述高压水的流动路径的铁管等上发生生物腐蚀，并且在金 属工作流体中也观察到相似的生物腐蚀。为了抑制生物腐蚀，通常使用戊二醛。
[0004] [文献列表]
[0005] [非专利文献]
[0006] 非专利文献 1:Journal of Bioscience and Bioengineering(生物科学和生物工 程杂志）￥01^.110，吣.4，第426-430页（2010)
[0007] 发明概述 [0008]发明要解决的问题
[0009] -般地，频繁使用的抗菌剂通常包含高毒性化合物，并且，例如，具有能够改变遗 传信息的特性（即，诱变性）的化合物有时被用作频繁使用的抗菌剂。担心的是此类化合物 在人体内发展出肿瘤、遗传病等，或者改变环境生物体中的生态系统。戊二醛常用作化石燃 料开采中的生物腐蚀抑制剂，已知其具有诱变性，并且担心其影响人体和环境。还已经报道 戊二醛具有保存稳定性的问题。
[0010] 因此，本发明的目的是提供一种用于抑制金属的生物腐蚀的试剂，与戊二醛相比， 所述试剂表现出高度的环境和职业安全性，并且进一步地表现出高稳定性。
[0011] 解决问题的方式
[0012] 根据本发明，以上提及的目的可以通过提供以下而实现：
[0013] [ 1]用于抑制金属的生物腐蚀的试剂，所述试剂包含1，9_壬二醛（1，9-nonanedial)和/或2_甲基-1，8_辛二酸(2-methyl-l，8-〇ctanedial)作为活性成分（以下还 简称为"本发明的试剂"）；
[0014] [2] [1]的试剂，其中上述生物腐蚀是由选自以下的至少一种引起的：硫酸盐还原 细菌、硝酸盐还原细菌、产甲烷细菌、碘化物氧化细菌、铁氧化细菌和硫氧化细菌；
[0015] [3][1]或[2]的试剂，其为水溶液的形式，所述水溶液具有l-3000ppm的所述活性 成分总浓度的；和
[0016] [4][1]_[3]中任一项的试剂，其中上述金属是铁；
[0017] [5]抑制金属的生物腐蚀的方法，所述方法包括将[1]_[4]中任一项的试剂置于存 在引起生物腐蚀的微生物的环境中；
[0018] [6]抑制金属的生物腐蚀的方法，所述方法包括用[1]-[4]中任一项的试剂对引起 生物腐蚀的微生物进行灭菌；
[0019] [7 ] 1，9-壬二醛和/或2-甲基-1，8-辛二醛用于抑制金属的生物腐蚀的用途；
[0020] [8]1，9_壬二醛和/或2-甲基-1，8-辛二醛在制备用于抑制金属的生物腐蚀的试剂 中的用途。
[0021] 发明效果
[0022] 因为本发明的试剂包含1，9_壬二醛和/或2-甲基-1，8-辛二醛作为活性成分，所以 其在金属生物腐蚀抑制能力方面是优越的，并且表现出高度的环境和职业安全性。本发明 的试剂的活性成分在保存稳定性方面也是优越的。
[0023] 附图简述
[0024]图1显示实施例1中的添加有1，9-壬二醛和2-甲基-1，8-辛二醛的混合物的小瓶中 的铁溶出浓度（iron elution concentration)的测量结果的图表。图中的缩写表示以下：
[0025] NL: 1,9-壬二醛
[0026] M0L :2_ 甲基-1,8-辛二醛
[0027]无生命的(N/C):没有添加 KA-1菌株和醛
[0028] P/C(产甲烷菌(Methanogen)):加入KA-1菌株，但没有加入醛
[0029] 图2显示实施例1中的添加有戊二醛的小瓶中的铁溶出浓度的测量结果的图表。图 中的缩写表示以下：
[0030] 无生命的(N/C):没有添加 KA-1菌株和醛
[0031] P/C(产甲烷菌）：加入KA-1菌株，但没有加入醛 [0032]实施方案描述
[0033] 本发明的试剂特征性地使用1，9_壬二醛和/或2-甲基-1，8_辛二醛作为活性成分。 [0034] 本发明的试剂包含1，9_壬二醛和2-甲基-1，8-辛二醛中的至少一种作为活性成 分。可以使用单独的1，9_壬二醛或单独的2-甲基-1，8_辛二醛作为活性成分。从工业可用性 方面来看，优选1，9_壬二醛和2-甲基-1，8-辛二醛的混合物。当本发明的试剂包含1，9_壬二 醛和2-甲基-1，8-辛二醛的混合物作为活性成分时，混合比率没有特别的限制。然而，1，9_ 壬二醛/2-甲基-1，8-辛二醛的质量比一般优选为99/1-1/99，更优选为95/5-5/95，进一步 地优选为90/10-45/55,特别优选为90/10-55/45。
[0035] 1，9_壬二醛和2-甲基-1，8-辛二醛都是已知的物质，并且可以通过本身已知的方 法(例如，JP-B_2857055、JP-B-62-61577等中所述的方法)或与其类似的方法产生。另外，还 可以使用商购产品。
[0036] 只要不损害本发明的目的，除了 1，9-壬二醛和/或2-甲基-1，8-辛二醛之外，本发 明的试剂还可以包含生物腐蚀抑制剂领域中常规使用的成分。所述成分的实例包括其他抗 菌剂、分散剂、混悬剂、铺展剂、渗透剂、湿润剂、胶浆剂、稳定剂、阻燃剂、着色剂、抗氧化剂、 抗静电剂、起泡剂、润滑剂、胶凝剂、成膜助剂、防冻剂、粘度改进剂、pH调节剂、防腐剂、乳化 剂、消泡剂、载体等。
[0037] 其他抗菌剂的实例包括氧化剂(过乙酸、过氧化单硫酸钾、过硼酸钠、过氧化氢、过 碳酸钠等）、鱗盐(THPS、聚醚聚氨基亚甲基膦酸酯、三丁基十四烷基氯化鱗等）、烷基苯磺 酸、季铵盐(N-烷基二甲基苄基氯化铵、N-二烷基甲基苄基氯化铵等）、异噻唑啉-噻唑啉-异 噻唑酮化合物(2-(氰硫基甲硫基)苯并噻唑、异噻唑酮等）、硫代氨基甲酸酯化合物、氢醌化 合物、除1，9_壬二醛和2-甲基-1，8-辛二醛之外的醛化合物(氯乙醛等）、偶氮化合物、苯扎 氯铵、次氯酸、噁唑烷化合物、咪唑化合物（1，2-二甲基-5-硝基-1H-咪唑等）、氨基醇、醚、月旨 质体、炔烧氧化物(alkyne alkoxylates)、溴杀虫剂(2,2-二溴-2_硝基乙酰胺等）、酶（内 切-β-1，2_半乳聚糖酶等）、金属离子、苯酚化合物等。这些抗菌剂可以单独使用，或者可以 两种以上组合使用。
[0038]分散剂的实例包括表面活性剂如高级醇硫酸酯、烷基磺酸、烷基芳基磺酸、氧基烷 基胺、脂肪酸酯、聚烯基氧化物、脱水山梨醇等;皂、酪蛋白、明胶、淀粉、海藻酸、琼脂、羧甲 基纤维素(CMC)、聚乙烯醇、松油、糖油、膨润土、甲酚皂等。这些分散剂可以单独使用，或者 可以两种以上组合使用。
[0039]载体的实例包括液体载体如水、醇（甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、甘油等）、酮（丙 酮、甲基乙基酮等）、脂肪烃（己烷、液体石蜡等）、芳烃(苯、二甲苯等）、卤代烃、酰胺、酯、腈 等；固体载体如粘土(高岭土、膨润土、酸性粘土等）、滑石(滑石粉、寿山石粉等）、硅石(硅藻 土、硅酸酐、云母粉等）、矾土、硫黄粉、活性炭等;等等。这些载体可以单独使用，或者可以两 种以上组合使用。
[0040] 前述活性成分在本发明的试剂中的总含量比率可以依据剂型、使用实施方案等适 当地设定。从成本有效性方面来看，其通常是1-100质量％，优选5-100质量％，更优选5-95 质量％。
[0041] 当本发明的试剂包含1，9_壬二醛和2-甲基-1，8-辛二醛中的一种作为活性成分 时，此处"活性成分的总含量比率"是其含量比率。当本发明的试剂包含1，9_壬二醛和2-甲 基-1，8-辛二醛二者作为活性成分时，其是它们的总含量比率。
[0042]本发明的试剂的制备方法没有特别的限制，并且可以使用本身已知的方法或与其 相似的方法。例如，在需要时，其可以通过将生物腐蚀抑制剂领域中常用的成分添加或混合 到1，9-壬二醛和/或2-甲基-1，8-辛二醛中而制备，诸如此类。
[0043] 本发明中的剂型的实例包括乳剂、液体、水溶剂、可湿性粉剂、粉剂、颗粒剂、微粒 剂、片剂、糊剂、混悬剂、喷雾剂、涂擦剂等。配制成各种剂型的方法没有特别限制，并且可以 使用本身已知的方法或与其相似的方法进行配制。
[0044] 作为本发明的试剂的活性成分的1，9_壬二醛和/或2-甲基-1，8-辛二醛表现出与 戊二醛等价或不低于戊二醛的对引起生物腐蚀的微生物的灭菌作用、高安全性和优越的保 存稳定剂。因此，本发明的试剂优选地用于抑制金属的生物腐蚀。在本发明中，"生物腐蚀" 是指由环境中的微生物的作用直接或间接引起的腐蚀现象。引起生物腐蚀的微生物的实例 包括，但不限于，硫酸盐还原细菌、硝酸盐还原细菌、产甲烷细菌、碘化物氧化细菌、铁氧化 细菌和硫氧化细菌等。并且，在本发明中，生物腐蚀的"抑制"是包括预防生物腐蚀的发展和 抑制生物腐蚀的进展(加重)的概念。
[0045] 在本发明中，"硫酸盐还原细菌"是具有还原硫酸盐的能力的微生物的通称。硫酸 盐还原细菌的具体实例包括属于脱硫弧菌属(genus Desulfovibrio)的微生物、属于脱硫 菌属（genus Desulfobacter)的微生物、属于脱硫肠状菌属（genus Desulfotomaculum)的 微生物等。
[0046] 在本发明中，"硝酸盐还原细菌"是具有还原硝酸盐的能力的微生物的通称。
[0047] 在本发明中，"产甲烷细菌"是具有在厌氧环境下产生甲烷的能力的微生物的通 称。产甲烧细菌的具体实例包括属于甲烧杆菌属(genus Methanobacterium)的微生物、属 于甲烧球菌属（genus Methanococcus)的微生物、属于甲烧八叠球菌属（genus Methanosarcina)的微生物等。
[0048] 在本发明中，"碘化物氧化细菌"是