[发明专利]壳聚糖两性离子杀菌剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种壳聚糖两性离子杀菌剂，其分子结构式如下所示：其中，R₁、R₂独立的为：甲基、苄基、C₁₂H₂₅或C₁₄H₂₉，且R₁、R₂中至少有一个为C₁₂H₂₅或C₁₄H₂₉。是通过以下方法制备得到的：取壳聚糖，用醋酸溶液溶解后，加入过氧化尿素，50℃±3℃搅拌反应4～10小时；无水乙醇沉淀，干燥，溶于醋酸溶液中，先烷基化反应生成N‑烷基季铵盐，然后加入氯磺酸和甲酰胺进行磺化，生成O‑磺酸基‑N‑烷基季铵盐，即得。本发明的壳聚糖两性离子杀菌剂，是两性离子化合物，和阴离子聚丙烯酰胺配伍性好，用于含聚污水杀菌时不会与阴离子聚丙烯酰胺发生絮凝现象，浓度≥50mg/L时SRB杀菌率达到99％。

技术领域

本发明涉及一种壳聚糖两性离子杀菌剂及其制备方法，可作为硫酸盐还原菌(SRB)杀菌剂应用于石油工业油田聚合物驱和油田含聚污水的处理。

背景技术

聚驱是通过注入聚合物溶液方式提高原油采收率。而油田注聚过程中往往有多种微生物滋生，其中以硫酸盐还原菌(SRB)最为普遍。SRB细菌可造成设备的腐蚀损坏，管道和注水井的堵塞；使油层孔隙渗透率下降，降低原油采收率；削弱其它油田化学品的使用效能。

目前，化学杀菌剂的类型主要有改性季铵盐、双烷基季铵、聚季铵盐以及多种季铵盐类杀菌剂组合；季磷盐型、复配型、多功能型杀菌剂，多数为阳离子型杀菌剂。杀菌原理是阳离子型杀菌剂吸附到带负电荷的菌体表面，疏水基插入类脂层，改变细胞壁、膜的通透性，胞内物质泄漏，酶或蛋白质变性，最后菌体死亡。阳离子型杀菌剂在用于油田注水采出液处理、注水污水回注时效果好。但是，当用于注聚采出污水处理及注聚合物溶液杀菌时，阳离子型杀菌剂和其中的聚合物发生絮凝，导致杀菌效率降低，杀菌剂投加浓度加大，药剂对水体污染程度增加。

近年来，褚兵、苟绍华等人合成了亚硫酸酯甜菜碱型杀菌剂；苟绍华、何杨等公开了四种含亚硫酸酯结构的两性离子杀菌剂及其合成方法。但对其它两性杀菌剂的报道较少，对其杀菌性能研究也较少。

发明内容

针对上述现有技术，针对目前SRB杀菌剂研究现状，本发明提供了一种壳聚糖两性离子杀菌剂，可用于聚合物驱、含聚污水的杀菌(SRB)，杀菌时，其不会与聚合物发生絮凝现象，浓度≥50mg/L时SRB杀菌率达到99％，可作为硫酸盐还原菌(SRB)杀菌剂应用于石油工业油田聚合物驱和油田含聚污水的处理。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种壳聚糖两性离子杀菌剂，其分子结构式如下所示：

其中，R₁、R₂独立的为：甲基(CH₃)、苄基(C₆H₅CH₂)、C₁₂H₂₅或C₁₄H₂₉，且R ₁、R₂中至少有一个为C₁₂H₂₅或C₁₄H₂₉，具体如下：

R₁为甲基，R₂为C₁₂H₂₅或C₁₄H₂₉时，杀菌剂分子结构式分别如下所示：

R₁、R₂均为C₁₂H₂₅或C₁₄H₂₉时，杀菌剂分子结构式分别如下所示：