Biozide erhöhen die operative Leistungsfähigkeit von Anlagen sowohl in der Offshore- als auch in der Onshore-Ölförderung. Sie werden nur in kleinen Mengen eingesetzt, erzielen aber größte Wirkung beim Schutz vor Schadorganismen und Bakterienbefall. Außerdem beugen sie mikrobielle Schädigungen von Infrastruktur, Anlagen und Ausrüstung vor.

Biozide Wirkstoffe verhindern die Bildung von giftigen Gasen, Säuren und Schleimen, die durch den bakteriellen Metabolismus entstehen, und beugen dadurch Korrosion an Leitungen, Maschinen und Bauteilen vor. Schon beim Bau der Anlage oder bei den Vorbereitungen für die Nutzung der Brunnen können unbemerkt mikrobielle Kontaminationen erfolgen. „Deshalb sollte der Anlagen-Betreiber bereits ab Betriebsbeginn Biozide einsetzen, die in ihrer Wirksamkeit genau abgestimmt sind“, empfiehlt David Zilm, Sales Manager Technical Biocides bei Vink Chemicals.

Anaerobes Milieu begünstigt Sulfatreduktion

Biozide schützen aber nicht nur Maschinen und Bauteile vor Korrosion, sondern senken auch die Sicherheits- und Gesundheitsrisiken für die Mitarbeiter in der Ölförderung. Durch den Stoffwechsel sulfatreduzierender Mikroorganismen entsteht z.B. Schwefelwasserstoff als Nebenprodukt – ein übelriechendes und stark giftiges Gas, das Entzündungen der Augenschleimhäute, Hustenreiz und Lungenödeme verursachen kann. Höhere Konzentrationen haben Krämpfe, Kopfschmerzen, Zyanose und Bewusstlosigkeit zur Folge – im Extremfall kann der Tod durch Atemlähmung eintreten. Gerade in der Ölförderung finden viele Prozesse in anaeroben Umweltmilieus statt, wodurch das Wachstum sulfatreduzierender Bakterien begünstigt wird. „Unsere Biozide verhindern die Ansiedlung dieser Bakterien und damit auch die Entstehung von Schwefelwasserstoffen“, erläutert Zilm die Wirkweise der Formulierungen.

Gefahren durch schleimbildende Organismen

Auch mikrobielle Gemeinschaften hoher Dichte aus Bakterien und Pilzen bieten anaeroben Mikroorganismen beste Wachstumsvoraussetzungen, so dass diese problemlos und schnell die Anlagen besiedeln können. Ausgehend von Mikrokolonien über flockige Aggregate, sog. treibende Biofilme, können solche mikrobiologischen Gemeinschaften bis zu größeren Oberflächenfilmen heranwachsen und sogar Schlämme bilden.

Biofilme verantwortlich für viele Probleme

In den Förder- und Verarbeitungsprozessen für Erdöl haben Biofilme am falschen Ort oder zur falschen Zeit einen äußerst schädlichen Effekt. Sie verbreiten sich zudem schnell in Pipelinesystemen und können dort die unterschiedlichsten Probleme hervorrufen. Dazu gehören z.B. ein erhöhter Fließwiderstand oder eine verminderte Wärmeübertragung in den Anlagen. Im schlimmsten Fall werden die besiedelten Materialien gänzlich zerstört.

„Diese Biokorrosion geht in Industrieanlagen schnell mit schweren Schäden einher“, weiß Zilm. Hohe Reparatur- und Materialkosten, lange Stilstandzeiten, kontaminierte Fördermengen, Gesundheitsrisiken, hoher Reinigungsaufwand und verstopfte Bauteile sind nur einige Folgen schleimiger mikrobieller Beläge in der Ölförderung.

Biofilmentstehung frühzeitig vorbeugen

Gerade die erhöhte Widerstandskraft der Biofilme gegenüber Bioziden erschwert die Auswahl des richtigen Biozidprodukts. Resistenzen werden unter anderem durch die Zellwandbeschaffenheit der Mikroorganismen ausgelöst, die sich in der organisch eingeschlossenen Matrix formieren. Soweit sollten es Anlagenbetreiber gar nicht kommen lassen: Mit einem Hygienemonitoring können sie der Biofilmentstehung vorbeugen. „Wir bieten unseren Kunden deshalb gezielte Hygieneaudits an und erstellen auch Betriebshygienekonzepte“, so Zilm. Eine optimierte Betriebshygiene erschwert aber nicht nur die Bildung von Biofilmen – sie verbessert auch die Wirkung der Biozide, sodass ihre Menge ggf. sogar reduziert werden kann. Das schont die Umwelt und spart Kosten.

Lösungen

Vink Chemicals bietet eine ganze Reihe effizienter Biozide für die Verhinderung und Bekämpfung mikrobieller Schleime in Anlagen für die Ölförderung an:

Vinkocide PG 1.5 ist eine Formulierung mit 5-Chlor-2-methyl-2H-isothiazol-3-on und 2-Methyl-2H-isothiazol-3-on (CIT/MIT), die lösemittelbasiert und praktisch salz- und wasserfrei ist. Der Wasseranteil des Produkts liegt bei maximal 0,2 %. Vinkocide PG 1.5 ist ein Breitbandbiozid, das in vielen Fällen eingesetzt werden kann, bei denen andere Produkte versagen. Zusätzlich bekämpft es auch sehr wirksam sulfatreduzierende Bakterien.

Vinkocide DBNPA 20 ist eine lösemittelbasierte Formulierung mit 2,2-dibromo-3-nitrilopropionamid. Vinkocide DBNPA 20 ist ein wirksames und schnell wirkendes Schleimbekämpfungsmittel. Es ist wirksam gegen Legionellen und auch zur Beseitigung bakterieller Schleime geeignet, selbst bei großen Biomassemengen.

Grotan OX ist ein hochkonzentriertes Bakterizid, welches ein breites antimikrobielles Wirkungsspektrum hat und auch gegen sulfatreduzierende Bakterien wirkt.

Voraussetzungen für den Biozid-Einsatz

Beim Einsatz von Bioziden in der Ölförderung sind nicht nur rechtliche Regelungen, z.B. bezüglich des Umweltschutzes, zu berücksichtigen. Es müssen auch alle spezifischen Faktoren vor Ort bei der Biozid-Auswahl genau analysiert werden. Dazu gehören u.a. die konkrete Anwendung und die jeweilige Umgebung. „Wegen der verschiedenen örtlichen Gegebenheiten gleicht keine Anwendung exakt der anderen“, berichtet Zilm. „Sogar Details, die zunächst nebensächlich erscheinen, können eine Änderung der Biozid-Strategie erfordern.“ Zu nennen sind hier insbesondere der pH-Wert, der Druck und die vorliegenden Temperaturen, die Salzbelastung, die Kompatibilität mit anderen Ölfeldchemikalien, die Keimbelastung vor Ort, vorhandene Mikroorganismen und die vorkommenden Arten, aber auch die Verteilungskoeffizienten der chemischen Stoffe.

Da bei jedem einzelnen Ölförder-Projekt die jeweiligen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden müssen, lassen sich keine pauschalen Aussagen darüber treffen, welche bioziden Wirkstoffe in den einzelnen Schritten der Ölforderung eingesetzt werden sollten. „Wir stehen den Ölförderungsunternehmen deshalb mit fundiertem Branchen-Know-how zur Seite“, sagt Zilm. Neben der Beratungsleistung werden da wo neuartige Biozid-Konzepte erforderlich sind, für den Kunden auch individuelle Biozid-Produkte entwickelt und formuliert.