[发明专利]高铁酸四烷基铵、其制备方法及应用其的油田用杀菌剂

说明书

本发明公开了一种高铁酸四烷基铵、其制备方法及应用其的油田杀菌剂，解决了现有氧化型或非氧化型油田用杀菌剂的局限性。所述高铁酸四烷基铵与K₂FeO₄,SrFeO₄,Cs₂FeO₄中的一种或多种的复配品中，或单独高铁酸四烷基铵中加2‑6 mol/L KOH水溶液，即为油田用杀菌剂。高铁酸四烷基铵将季铵基与Fe(VI)结合成一种化合物，具有氧化型‑非氧化型双型结构，因此，高铁酸四烷基铵兼有季铵盐类非氧化型和Fe(VI)基氧化型特点，二者协同作用，具有绿色、广谱、杀菌效果好、作用快、用量低、价格便宜等特点，并且作用后的产物对污水具有优异絮凝吸附作用。

技术领域

本发明涉及一种高铁酸盐、其制备方法及其具体应用，所述高铁酸盐是高铁酸四烷基铵。

背景技术

油田注水中含有大量的有害细菌，主要有硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌等微生物。其中存在最多、危害最严重的是硫酸盐还原菌，它能对管线及设备造成严重腐蚀，堵塞油层，且其代谢产物还会使某些杀菌剂失效；其次是铁细菌及腐生菌，当其数量超过一定值后，会产生氧浓差电池而造成腐蚀，又会形成生物垢造成油层及过滤器堵塞；为了控制有害细菌生长，必须在注水中投加杀菌剂。

杀菌剂按其杀菌机理不同可分为氧化型和非氧化型杀菌剂两大类。油田注水中常用的非氧化型杀菌剂主要是有机胺及有机胺盐类(十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵)。这类杀菌剂的作用机理主要是阳离子通过静电力、氢键力以及表面活性剂分子与蛋白质分子间的疏水结合等作用，吸附带负电的细菌体，聚集在细胞壁上，产生室阻效应，导致细菌生长受抑而死亡； 同时其憎水烷基还能与细菌的亲水基作用，改变膜的通透性，继而发生溶胞作用，破坏细胞结构，引起细胞的溶解和死亡。氧化型杀菌剂主要有液氯、次氯酸钠、二氧化氯等无机氯化物。这类杀菌剂的杀菌作用来自物理的溶脂作用和化学的氧化作用。

大多杀菌剂主要有效成分多数是季铵盐类化合物，属吸附型杀菌剂。这类杀菌剂杀菌效果好，兼有缓蚀作用，无刺激性气味、生产和使用都比较方便，但价格较高，使用时间长了细菌会获得抗药性，用量将逐渐增大。

当前杀菌剂主要研究方向一是完善季铵盐类杀菌剂，同时开发渗透型杀菌剂，特别是生产成本很低的氧化型杀菌剂；二是开发具有快慢结合、长短期结合、协同作用的杀菌剂。从两个方向分析，开发出具有双型（氧化型-非氧化型）杀菌剂为最佳，同时具有短期和长期作用，这是油田注人水杀菌剂研究和开发的一个重要方向。

高铁酸盐在酸、碱介质中均有强氧化性，这种强氧化性使它表现出极强杀菌能力，是一种比K₂MnO₄、O₃和Cl₂的杀菌能力还强的杀菌剂。

前人的大量研究表明，高铁酸盐确能有效杀灭单胞细菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等，用之于杀灭硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌等微生物研究尚未见报导。

因为高铁酸盐具有强氧化性，若其同时具有季铵盐类化合物的性质，那么一种双型（氧化型-非氧化型）油田注人水杀菌剂的研究和开发就得到了真正落实。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种高铁酸盐新产品，即高铁酸四烷基铵，同时提供其制备方法及应用其的油田用杀菌剂；高铁酸四烷基铵作为一种双型（氧化型-非氧化型）杀菌剂，解决了现有氧化型或非氧化型油田用杀菌剂的局限性。

第一方面，提供一种高铁酸四烷基铵，其结构式为：

；

其中，R¹,R²,R³,R⁴为相同或不同的C₁-C₁₆的直链烷基或含苯环的烷基。