198530. lajstromszámú szabadalom • Eljárás heteropoliszacharidok vizes oldata szűrhetőségének javítására enzimes kezeléssel
1 2 A találmány tárgya heteropoliszacharidok, főleg xantán-gumik kezelése abból a célból, hogy megjavuljon ezek szűrhetősége és ínjektálhatósága. A találmány tárgya különösen teljes fermentlevek kezelése, amely kezelés által olyan vizes folyadékok keletkeznek, amelyeket kőolaj kiszorításához lehet alkalmazni részben kimerült lelőhelyen és ezáltal segíteni annak kinyerésében. A Xanthomonas vagy Arthrobacter baktérium nemzetség vagy a Scleroticum gomba-nemzetség tagjainak működésével végzett szénhidrát fermentációval nyert heteropoliszacharodik vagy biopolimerek iparilag széles körben használatosak annak a tulajdonságuknak a következtében, hogy határozottan növelik a viszkozitást és sűrítő szerként szolgálnak. A xantán-gumi típusú heteropoliszacharidok egyik ismert alkalmazási területe a kőolaj másodlagos és harmadlagos kinyerése. Ebben az alkalmazásban kb. 300 3000 ppm koncentrációjú híg vizes oldatokat használnak, hogy helyéből kimozdítsák az olajat részben kimerült készletéből. A xantán-gumikat az jellemzi, hogy kis koncentrációban is nagy a viszkozitásuk, nagyon közömbösek a sótartalomra és a sók termesztésére, és mechanikai igénybevétel közben nagy s stabilitásuk. Az. ipari szinten készített oldatok azonban, akár fermentléhől, akár az ilyen fermentlevekből kicsapott és elkülönített porok hígításával készítve, azzal a nagy hátránnyal rendelkeznek, hogy gyorsan eltömik azoknak a szikla-képződményeknek a pórusait, amelyekbe beinjektálják, ezáltal nem kívánatos növekedést idéznek elő a nyomásban és gyorsan megakadályozzák az olaj bármiféle további kinyerését. Ezen kívül az is ismeretes, hogy ez az eltömődés egyrészt az oldhatatlan részecskéknek, mint pl. a fermentációból származó sejttörmelékeknek és nem élő baktériumoknak tulajdonítható, másrészt bizonyos számú áttetsző aggregátumnak vagy mikrogélnek, különösen, ha az oldatot a fermentléhől kicsapott biopolimerekböl készítik. Sokféle technikát javasoltak, hogy megjavítsák a xantán-gumi viszkozitását ésfvagy szűrhetőségét és injektálhatóságát, beleértve a hőkezelést, flokkulálást (pelyhesítést), enzimes kezelést stb. akár szűréssel kombinálva pl. diatómaföldön keresztül, akár szűrés nélkül. A 3 355 447 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban leírt folyamatban a folyadékot pH 7—9 közti értéken kezelik 65—77 °C hőmérsékleten legalább 20 percen át, azután hígítják és szűrik, így nyernek derített hidrofil kolloid oldatot. A 3 591 578 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban egy fermentlé-kezelést ímakole, amely magában foglalja a lé melegítését 80- 130 °C hőmérsékleten 10 perctől 120 percig terjedő időtartamon át pH 6,3-6,9 értéknél, így megnövekedik a viszkozitás. A 3 729 460 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás oldat-kezelést vázol fel alkálikus pH-nál, módosított szerkezetet szolgáltatva. A 2 330 697 lajstromszámú francia szabadalmi leírás egy kezelést ír le, amelyet 100 °C hőmérséklet fölött hajtanak végre 1 -300 percen át, ahol a sókoncentráció legalább 0,5 tömeg%, és az oldatot szűrik. A sós közegben kezelt polimer fizikailag különbözőnek mutatkozik azoktól a polimerektől, amelyet nem vetettek alá ilyen kezelésnek. A 3 773 752 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban leírt folyamat a'fermentlé hígítását, egy koaguláns hozzáadását és ezt követő szűrését foglalja magában, míf a 3 801 502 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás valamely alkohol, valamely fenol vagy valamely nem-ionos felületaktív anyag hozzáadását ismerteti a hőkezelés folyamatán túl. A 2 440 992 lajtromszámú francia szabadalom szerint a sótartalom kevesebb, mint 0,2 tömeg% és a hőkezelés 60 -98 °C hőmérsékleten megy végbe 2-től 60 percig terjedő időtartományban. A közvetlenül ez előtt leírt folyamatok mindegyikében a hőkezelést vagy a fermentlé természetes pH- jrin, vagy alkálikus pH-n hajtják végre. A publikált egyesült királyságbeli szabadalmi bejelentés (GB 2 111 520A) xantán-gumi oldat derítésének és szűrhetőségének javítására vonatkozik a nyers fermentlé kezelésével pH 2-7 közötti értéken így savas vagy semleges proteáz hatásos mennyiségével, majd a pH emelésével 8 és 13 értékek közé kívánatosán 50 70 °C hőmérsékleten 0,5-101 10 óráig terjedő időtartamon át. Az I. táblázatban az összehasonlító 1(c) példát, egy hatástalan kísérletet írnak le, amelyet enzim távollétében hajtanak végre 60 °C hőmérsékletnél pH 5,5 értéken 1 órán át. A publikált 69 523 számú európai szabadalmi bejelentésben egy folyamatot írnak le egy xantán-gumi típusú biopolimer oldat koncentrálására ultracentrifugálással. Nyers fermentlevet vagy porból helyreállított oldatot alkalmaznak, adott esetben tisztított (ámbár semmiféle tisztítási technika részletei nincsenek közzétéve). Az 1 488 645 számú egyesült királyság-beli szabadalmi leírás(publikált francia szabadalmi bejelentés száma 2 318 926 a xantán gumi fermentlé viszkozitása növelésére orientálódik 99-104 UC hőmérsékleten történő hőkezelés útján, a kritikus időtartam I- től 5 percig tart, a pH érték 6-7. A szú'rhetőségi jellemzőkre nincs megadva utalás, de amint később látni fogjuk, a nem elegendő időtartamú hőkezelés hatástalan a szűrhetőség növelésére. A 4 299 825 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás nyers Xanthomonas heteropoliszacharid fermentlé derítésére és koncentrálására vonatkozik szűréssel és ultraszűréssel. A fermentlevet a szűrés előtt alá lehet vetni hőkezelésnek 60-150 °C hőmérsékleten 0,3-tól 3 óráig terjedő időn át. A hőkezelés pH-ja pontosan nincs meghatározva, így a 6,5 és 7,5 közötti természetes pH-n hajtják végre. A derített oldat pH-ja azonban 6 és 9 között van, sav vagy bázis hozzáadásával beállítva. ’ Enzimes eljárást is javasoltak a xantán gumi vizes oldata injektálhatóságának és szűrhetőségének javításához. A 3 966 618, 4 119 491 és 4 165 257 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások froteáz típusú enzimet alkalmazó kezelést írnak le. zek a kezelések nem teszik lehetővé teljesen az oldhatatlan fehérje-szerű vegy Öletek jelenlétével kapcsolatos csomók problémájának igyőzését. A 39 962 lajstromszámű európai szabadalmi leírásban a Pellicularia filamentosa-ból ésfvagy Pellicularia sasakiiból származó ß-i ,3-glukanázt és proteáz aktivitást mutató komplex enzimet alkalmazó kezelést írnak le. 198.530 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
