高溫解烴菌DM-2產(chǎn)生的生物乳化劑及其對原油的乳化性能研究.pdf

1、生物乳化劑是高分子量的生物表面活性劑,可與石油烴等疏水性物質(zhì)作用形成穩(wěn)定的乳狀液,在實現(xiàn)微生物提高石油采油率(MEOR)的最終目標中具有重要作用。進行生物乳化劑的開發(fā)研究,對解決難以開采油藏石油采收率的提高更具有重要意義。本文對一株高溫解烴菌Geobacillus stearothermophilus DM-2產(chǎn)生的生物乳化劑進行了研究。
　　 通過定時對DM-2菌株發(fā)酵液中殘?zhí)橇?、pH值、菌體濃度及發(fā)酵液的乳化活性的檢測,確定

2、了DM-2產(chǎn)生生物乳化劑ES的最適條件。依據(jù)乳化劑質(zhì)量與乳化活性的關(guān)系,提出了計算發(fā)酵液中乳化劑含量的方法。采用高效液相色譜等多項實驗方法對乳化劑ES的化學組成進行了詳細研究；分析結(jié)果表明,:ES由糖和蛋白兩部分組成,所占比例分別是71.4％和27.75％。在該乳化劑中,多糖的成分為葡萄糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖醛酸,分別為31.9％、37.8％、28.0％和2.3％。其蛋白質(zhì)成分主要由17種氨基酸組成；該蛋白質(zhì)組分對乳化劑的乳化活性起

3、著決定性的作用,采用熱酚法除去該乳化劑的蛋白質(zhì)組分,可使其失去對石油烴的乳化活性。該乳化劑性能穩(wěn)定,經(jīng)121℃條件下處理30min仍可保留100％的乳化活性,在高達25％的高鹽度環(huán)境條件下也可顯示90％以上的乳化活性；從pH1～14寬廣范圍對石油烴的乳化能力均可達到100％。該乳化劑良好的理化性能,為其用于復(fù)雜油藏環(huán)境原油的開采提供了可能。
　　 菌株DM-2對稀油和高凝油有良好的降粘、降凝效果。DM-2全發(fā)酵液和單獨的DM-2

4、菌體細胞在60℃環(huán)境中,均能乳化高凝原油,但對稠油幾乎無乳化效果,經(jīng)滅活的.DM-2菌體對高凝油仍有乳化效果。高凝油乳化前后的氣相色譜分析表明,DM-2對高凝油的乳化作用是一種物理作用。進一步將商品化的生物乳化劑(emulsan)、生物表面活性劑(鼠李糖脂)和化學表面活性劑(NP-40,TritonX114)進行不同形式的復(fù)配,研究了稠油的乳化策略,結(jié)果表明,復(fù)合乳化劑比單一乳化物質(zhì)效果好,且稠油乳化后,形成的乳狀液流動性顯著增強。復(fù)配

5、效果最佳的是emulsan與鼠李糖脂及化學表面活性劑NP-40同時使用的配方。
　　 根據(jù)文獻報道的基因序列信息,得到菌株Acinetobacter calcoaceticus RAG-1中酯酶esterase基因片段,并在大腸桿菌BL21中實現(xiàn)了該酶的基因表達。采用esterase粗提取液與ES共同作用,結(jié)果比ES單獨作用疏水底物0＃柴油的乳化指數(shù)提高了10倍,對高凝油和稠油的乳化效果也有顯著增強。esterase對ES乳化活