新型生物破乳剂的开发及其破乳条件的研究

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随着各油田注聚驱采油、三元复合驱采油规模扩大,采出液乳化更为严重,导致油水分离困难。目前工业上最常用的原油破乳方法是加入化学破乳剂,但化学破乳剂选择性强、应用范围窄、对高粘度原油采出液破乳效果较差,并且可能造成二次环境污染。与化学破乳剂相比,生物破乳剂具有应用范围广、易于降解、对环境污染小等优点,因而在国内外受到普遍重视。通过化学破乳剂和微生物破乳剂的复合应用,可以研制出广谱、高效、低成本的破乳剂。   利用Span 80作为乳化剂配制出稳定的煤油一水乳状液,作为破乳模型乳状液。以不同生物破乳剂对该模型乳状液的破乳能力为指标,筛选出1株破乳能力较强的菌株,经鉴定该菌株的分类地位为铜绿假单胞菌,命名为Pseudomonasaeruginosa HC-7。其发酵液在55℃条件下8小时可以使煤油模型乳状液破乳率达到90%以上。研究发现P.aeruginosa HC-7的破乳作用具有较强的酸碱耐受性和较好的矿化度适应性,并且细菌的破乳作用对温度不敏感,说明了该生物破乳剂具有良好的适用范围。   同时研究发现P. aeruginosa HC-7的破乳作用与其生长期发酵液的表面张力有对应关系,表面张力越低,破乳能力越强。进一步研究发现该生物破乳剂的破乳作用主要是发酵液的离心上清液起作用,而不是菌体细胞起作用。上清液经丙酮沉淀得到表面活性剂粗品,粗品经Sevag法除去杂蛋白,并经SephadexG15凝胶过滤得到表面活性剂纯品。对纯品进行糖、脂和蛋白质定性并结合红外光谱分析知表面活性剂为糖脂类物质。糖脂酸解后经纸层析分析表明该糖脂为鼠李糖脂。   P.aeruginosa HC-7单独对原油乳状液破乳作用不明显,而将其与现场使用的化学破乳剂G-17复配后,发现破乳效果明显,脱出水色较清。研究发现当生物破乳剂与化学破乳剂以3:7复配后破乳效果最好,并且发现乙醇可作为生物破乳剂的辅助剂,其能将破乳率提高6%。通过电化学方法,发现生物破乳剂的加入使得水-油-水界面的膜电容随时间增加的趋势明显,界面膜被击穿的时间缩短,而界面膜电阻随时间的下降挥度也相应增加,这充分说明生物破乳剂与化学破乳剂具有“协同效用”。与化学破乳剂相比生物破乳剂处理后水样含油量较低,脱出水质较好,且生物破乳剂成本低廉,无二次污染,可用于转油站现场试验。
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