鼠李糖脂生物表面活性剂对稠油降粘的初探

论文摘要

伴随着我国经济的快速发展,其对能源的需求也越来越大。能源是支撑中国经济健康发展的决定性资源,然而日益庞大的能源需求、极为脆弱的能源供应以及发展滞后的能源安全政策保障体系却对中国能源安全造成了严重威胁。为了维系国民经济的快速发展,我国有必要立足自身,开阔油源。虽然我国油气资源潜在储量相当可观,但是常规原油、易开采且产量高的原油大开发的年代即将结束。常规原油供给的不足促使人们更加关注非常规原油（大部分指稠油）的生产以弥补能源市场的不足。稠油开采有着巨大的开发利用空间。我国稠油资源丰富并且分布较广,大部分稠油油藏埋藏较浅。高胶质、沥青质含量是造成稠油高粘度的主要原因。微生物及其代谢产物能降低稠油粘度,使粘稠的石油较容易从井底抽出,并实现长距离输送。因此,研究用微生物降低稠油粘度意义重大,有广泛的应用前景。本论文从实验室5株保存菌种中优选出一株高效产表面活性剂菌株,对该菌进行生理生化测试,另外还重点研究了该生物表面活性剂发酵液对陈庄稠油的降粘试验,同时运用GC/MS对样品的正构烷烃（含植烷、姥鲛烷）、萘、菲、芴、二苯并噻吩、屈及多环芳烃、甾萜类生物标志物进行了定量分析。得到了以下结论：（1）从中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室保存菌种为中优选出了一株高效产生物表面活性剂的菌株0-2-2,通过对该细菌的生理生化测定,确定该菌为铜绿假单胞菌属。（2）该生物表面活性剂的性能试验表明,其对温度、盐度、pH值均有较好的稳定性,,该生物表面活性剂的临界胶束浓度为40 mg/L。（3）陈庄稠油的降粘最优条件：发酵液的投入量40%,搅拌时间为12 h,降粘率达64%。（4）通过气质联用方法对0-2-2菌产鼠李糖脂类生物表面活性剂发酵液与稠油作用前后的样品的表征的基础上对表活剂将你那的机理进行了初探。结果显示,由于表活剂的加入,使得稠油的组分发生了一些变化,使得稠油中正构烷烃和多环芳烃发生降解,使其含量有明显的降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 前言
• 1 文献综述
• 1.1 我国能源消费现状
• 1.2 稠油的基本性质
• 1.3 提高稠油采收率的方法
• 1.3.1 掺稀油降粘法
• 1.3.2 加热降粘法
• 1.3.3 化学降粘法
• 1.3.4 生物降粘法
• 1.4 生物表面活性剂简介
• 1.4.1 生物表面活性剂的特点
• 1.4.2 生物表面活性剂的分类
• 1.4.3 生物表面活性剂的生产方法
• 1.4.4 生物表面活性剂的提取和鉴定方法
• 1.4.5 生物表面活性剂的应用
• 1.4.6 生物表面活性剂在稠油降粘中的应用
• 1.5 课题研究的目的、内容和拟解决的问题
• 1.5.1 研究目的
• 1.5.2 研究内容
• 2 生物表面活性剂产生菌的优选、鉴定及性能评价
• 2.1 菌株的优选及鉴定
• 2.1.1 实验器材与仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 实验结果及讨论
• 2.2.1 优选结果
• 2.2.2 菌种的鉴定
• 2.2.3 0-2-2菌的发酵动态
• 2.3 生物表面活性剂的提取、表征及性能评价
• 2.3.1 实验方法
• 2.3.2 生物表面活性剂的性能
• 2.4 本章小结
• 3 室内稠油降粘实验
• 3.1 陈庄稠油的基本物性
• 3.1.1 陈庄稠油组成及物性分析
• 3.1.2 陈庄稠油的粘温关系
• 3.2 降粘性能的评价
• 3.2.1 粘度的测定
• 3.2.2 发酵液、离心液和鼠李糖脂对稠油降粘率的影响
• 3.2.3 发酵液加入量对降粘率的影响
• 3.2.4 反应时间对降粘率的影响
• 3.3 本章小结
• 4 表面活性剂降粘机理探索
• 4.1 生物表面活性剂降粘的机理研究进展
• 4.2 0-2-2菌产表活剂降粘的机理初探
• 4.2.1 实验材料和仪器
• 4.2.2 实验内容与方法
• 4.3 实验结果和讨论
• 4.3.1 降粘前后稠油的变化
• 4.3.2 正构烷烃（含姥鲛烷、植烷）浓度分布模式
• 4.3.3 多环芳烃浓度分布模式
• 4.3.4 非烷基化多环芳烃浓度分布模式
• 4.3.5 甾萜类生物标志化合物浓度分布模式
• 4.4 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 存在问题与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 硕士期间发表论文