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Oilfield & Fuel Biozide

Wir haben Biozide entwickelt, die den verschiedenen gesetzlichen und technischen Anforderungen für eine Vielzahl von Upstream-, Midstream– und Downstream-Anwendungen entsprechen. Unsere Biozide verfügen über ein breites Spektrum an antimikrobieller Wirkung gegenüber Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen. Sie sind bereits in niedriger Dosierung hoch wirksam und ermöglichen eine kosten- und umwelteffiziente Nutzung. Darüber hinaus bieten wir Lösungen für moderne Dieselkraftstoffe an. Unsere grotamar®-Produktpalette ist darauf ausgerichtet, Diesel und Dieselmischungen vor mikrobieller Kontamination zu schützen – in Kraftstofftanks und Lagereinrichtungen, in Motoren für Boote, Schiffe und Lastwagen sowie in Raffinerien.

Stark kontaminierte Kraftstoffe können mit einer „Schockdosis“ (sehr hohe Dosierung) grotamar® behandelt werden, um weiteres mikrobielles Wachstum, eine Verschlechterung der Kraftstoffqualität und mikrobiologisch beeinflusste Korrosion (MIC) zu verhindern. Um eine Kraftstoffkontamination zu verhindern, wird eine kontinuierliche und proaktive Behandlung mit grotamar® empfohlen, .

Herausforderungen mit denen es unsere Biozide zu tun haben

  • Vollständiger Schutz gegen H2S für mehrphasige Systeme
  • Gewährleistung der Wirksamkeit und guten Händelbarkeit über einen weiten Temperaturbereich, von unter Null (hohe Viskosität/geringe Pumpfähigkeit) bis zu 350°C (Thermostabilität)
  • Erfüllung der unterschiedlichen Anforderungen nach freiem/geringem Wassergehalt in verschiedenen Anwendungen
  • Verbleib und Verhalten der Reaktionsprodukte in der Umwelt (Entsorgungswege)
  • Effiziente H2S-Reinigung mit konventionellen Produkten erfordert im Allgemeinen eine verhältnissmäßig große Menge an Schwefelwasserstofffänger.
Mehr über Herausforderungen

Biofilme in der Öl- und Gasexploration

Bakterien können planktonisch, d.h. frei schwebend, oder sessil, d.h. als Biofilm an Oberflächen gebunden sein. Bei Tests von Wasserproben, die zur Beurteilung der Bakterienkonzentration entnommen werden, werden nur planktonische Zellen nachgewiesen. Ein Biofilm ist ein Aggregat von Mikroorganismen, die aneinander und/oder an einer Oberfläche haften. Ein Biofilm wird oft als Schleim bezeichnet; jedoch ist nicht alles, was als Schleim beschrieben wird, ein Biofilm. Die Mikroben produzieren eine Matrix aus extrazellulären polymeren Substanzen (EPS), die im Allgemeinen aus extrazellulärer DNA, Proteinen und Polysacchariden besteht. Wenn sich Biofilme einmal gebildet haben, sind sie nur sehr schwer vollständig zu entfernen. Mögliche Zellreste können die Kolonie schnell regenerieren.


Biofilme in Kraftstofftanks

Wasser bildet in Tanks häufig Kondenswasser, das an den Wänden und in den Rohrleitungen Tröpfchen bildet und sich am Tankboden sammelt. Diese Tröpfchen enthalten Mikroben, die Nährstoffe verwerten und eine schleimige Substanz erzeugen können, welche wiederum als Bioschlamm im Tank sichtbar wird. In schweren Fällen kann sich ein schleimiger Biofilm an den Tankwänden bilden. Innerhalb dieser gelartigen Masse sind die Mikroben abgeschirmt und können sich unkontrolliert vermehren. Wenn sich ein Teil des Biofilms löst und in den Diesel fällt, wird der Kraftstoff unweigerlich verunreinigt. Selbst eine kleine Menge des Biofilms enthält unzählige Mikroben, die aus dem Diesel Nährstoffe für das Wachstum gewinnen können. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, die Tanks regelmäßig zu inspizieren und die Notwendigkeit einer Reinigung zu bewerten.
Einen Biofilm kann man nur mechanisch, d.h. durch eine gründliche Tankreinigung entfernen. Biozide aller Art sind nur gegen Bakterien und Schimmelpilze auf der Oberfläche von Biofilmen wirksam, sie können nicht weiter eindringen. Dadurch werden die Mikroben innerhalb des Biofilms geschützt und können auch nach einer Biozidbehandlung weiter wachsen. Mikroben können in sehr kurzer Zeit schwere Korrosion verursachen und sowohl Stahl als auch Aluminium angreifen. Lochfraß ist ein weit verbreitetes Problem, das z.B. auf Schiffen auftritt und zu undichten Treibstofftanks führen kann.


Mikrobielle Kontamination

Mit Mikroorganismen sind Bakterien, Hefen und Schimmelpilze gemeint. Diese Mikroorganismen, oder in der Umgangssprache Mikroben, sind nahezu überall vorhanden. Sie befinden sich in der Luft, im Boden, im Wasser und auch auf unserer Haut. Sie stellen nicht immer ein Problem dar und einige von ihnen sind sogar sehr nützlich, z.B. in der Lebensmittelindustrie. Nur die Gesamtmenge der Mikroben könnte ein Problem im Kraftstofftank verursachen. Unter optimalen Bedingungen verdoppeln sich die Mikroben innerhalb von 20 Minuten. Nach weiteren 20 Minuten sind es 4, dann 8 -16 32 – 64 … Nach 10 Stunden sind es 1 073 741 824 Mikroorganismen. Die rasche Vermehrung erklärt die enorme Ansammlung von so genanntem Bioschlamm in kontaminierten Treibstofftanks. Dieser Bioschlamm verstopft den Kraftstofffilter immer mehr und verhindert einen problemfreien Durchfluss. Der Durchfluss des Treibstoffs kann vollständig zum Stillstand kommen. Im schlimmsten Fall erreicht kein Treibstoff den Motor.

Was sind optimale Bedingungen für die Vermehrung von Mikroben?

Mikroben brauchen Wasser. Wasser ist die Quelle des Lebens! Sie brauchen auch Nahrung und Wärme, um sich wohl zu fühlen. Mikroben können sich sehr gut an neue Lebensbedingungen anpassen. Sie haben gelernt, wie sie die benötigte Nahrung aus dem Dieselkraftstoff gewinnen können. Mit der Zugabe von Biodiesel in den Kraftstoff ist es für die Mikroben noch einfacher, den Kraftstoff als Nahrung zu verwerten, da Biokraftstoff biologisch abbaubar ist. Häufig wird eine spezielle Temperatur im Tank benötigt oder ist durch äußere Einflüsse gegeben und kann nicht beeinflusst werden, z.B. wenn sich ein Vorratstank im Freien befindet.

Aber woher kommt das Wasser?

Dieselkraftstoff enthält bis zu 7% Biodiesel (nach DIN EN 590). Nach der entsprechende Spezifikation sind bis zu 200 mg/kg Wasser erlaubt. 200mg/kg ist eine verhältnismäßig geringe Wassermenge. Wenn man die Größe einer Bakterie oder Hefe von nur einigen µm berücksichtigt, hat die kleine Wassermenge im Tank vergleichsweise die Größe eines riesigen Sees. Dieser Wasseranteil bietet sehr gute Lebensbedingungen für Mikroben. Der Dieselkraftstoff selbst kann bis zu 60 mg/kg Wasser binden, was bedeutet, dass dieser Anteil keine Lebensgrundlage für Mikroben bildet. Die restlichen 140mg/kg Wasser können Mikroben als Lebensraum dienen. Unter Berücksichtigung des Kondenswassers wird der See langsam immer größer. In der Vergangenheit, als Diesel keine Biokomponente enthielt, neigte das Wasser eher dazu, auf den Boden des Tanks zu sinken, weil Wasser schwerer ist als Dieselkraftstoff. So konnte das Wasser vom tiefsten Punkt des Tanks abgelassen werden.
Den Tank trocken zu halten, ist eine gute Haushaltsmethode, um die Quelle für Mikroben zu beseitigen. Heutzutage muss dem Kraftstoff Biodiesel beigemischt werden, um den Vorschriften zu entsprehchen. Biodiesel kann bis zu 500 mg/kg Wasser enthalten und bis zu 5000 mg/kg Wasser binden. Diese Tatsache ist positiv, da große Mengen Wasser gebunden werden und damit nicht als Lebensraum für Mikroben zur Verfügung stehen. Mikrobielle Kontamination von 100% igen Biodiesel ist eher unwahrscheinlich. Das Problem beginnt, wenn dem Mineralölkraftstoff nur ein bestimmter Prozentsatz Biodiesel beigemischt wird, da die geringe Menge Biodiesel nicht das gesamte überschüssige Wasser aufnehmen kann. Außerdem wirkt der Biodiesel wie ein Emulgator und verteilt feine Wassertropfen im Kraftstoff. Durch die Zugabe von Biokraftstoffen ist das Ablassen des klaren Wassers vom Tankboden also sehr schwierig geworden.


Biofilmbildung – Folgen der Dieselpest

Wasser kann sich zu gewissen Teilen im Krafstoff lösen, insbesondere unter warmen und feuchten Bedingungen. Beim Abkühlen kann sich dieses Wasser vom Kraftstoff trennen, zusammen mit dem Kondensat aus der Luft bildet sich im Tank Kondenswasser. Das Kondenswasser sammelt sich am Tankboden und bildet Wassertropfen an der Tankwand und in den Rohrleitungen. In diesen Wassertropfen befinden sich Mikroben. Sie bilden Proteine und erschweren die Trennung von Wasser und Kraftstoff, weil sich eine Emulsion gebildet hat. Dieselkraftstoff ist normalerweise hellgelb und klar, aber nach einer Weile wird er bräunlich und trübe. Als Folge des Stoffwechsels bilden die Mikroben auch eine schleimige Substanz, die als Bioschlamm im Tank sichtbar wird. In sehr schweren Fällen bilden sich schleimige Biofilme an der Tankwand. In diesen gelartigen Biofilmen können sich die Mikroben problemlos vermehren. Fallen Teile des Biofilms von der Tankwand in frisch eingelagerten Diesel ab, wird der neue Diesel unweigerlich verunreinigt. In winzigen Teilen des Biofilms finden die Mikroben neue Quellen für das Wachstum im neuen Diesel. Daher ist es entscheidend, regelmäßige Tankinspektionen und Tankreinigungen durchzuführen.
Biofilme können nur durch mechanische Behandlung während einer systematischen Tankreinigung entfernt werden. Ein Biozid, egal welches, würde nur die Oberfläche des Biofilms gegen Bakterien und Schimmelpilze behandeln. Mikroben, die sich unter dem gelartigen Biofilm verstecken, sind sehr gut gegen das Biozid geschützt und bleiben daher von der Behandlung unberührt. Sie können im Biofilm weiter wachsen. Außerdem sind Mikroben in der Lage, in sehr kurzer Zeit starke Korrosion zu verursachen. Sowohl Stahl als auch Aluminium können von Mikroben angegriffen werden. Lochfraß ist ein weit verbreitetes Problem und wird häufig auf Schiffen und Wasserfahrzeugen vorgefunden. Im schlimmsten Fall entsteht eine Leckage in den Treibstofftanks. Insbesondere Tanks mit geringer Umschlaghäufigkeit sind durch mikrobielle Kontamination mit Biofilmbildung und Korrosion gefährdet. Um dies zu verhindern, ist es sehr empfehlenswert, die Hygiene des Tanks regelmäßig zu überwachen, um eine mikrobielle Kontamination rechtzeitig zu erkennen. Warten Sie nicht, bis der Bioschlamm mit bloßem Auge sichtbar ist.

Lösung

Ihr Ansprechpartner
für unsere Oilfield & Fuel Biozide

Vink Chemicals | Product Support
Tel.: +49 41 86 88 797 0
E-Mail: OilfieldFuel@vink-chemicals.com

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