CN101530758B - 一种复合型生物破乳剂 - Google Patents

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Abstract

一种复合型生物破乳剂，它涉及一种破乳剂。它解决了现有化学破乳剂的使用量大，适应性差，导致使用和研发成本增高以及生物破乳剂投加量大且缺少专用的投加和处理设备，导致生物破乳剂尚未能大规模应用的问题。复合型生物破乳剂由化学破乳剂、生物破乳剂、化学破乳助剂和蒸馏水混合而成。本发明复合型生物破乳剂中生物破乳剂的使用降低了化学破乳剂的用量，减轻化学制剂对油田水质和周边环境造成的负面影响，并且脱水能力强，使用量小，适应性好，降低了使用和研发成本，同时复合型生物破乳剂可利用油田现有设备进行投加，易于大规模应用。

Description

一种复合型生物破乳剂
技术领域
本发明涉及一种破乳剂。
背景技术
随着二次、三次采油技术的广泛应用，使得各大油田的原油采出液含水量普遍高达80％以上，原油采出液乳化程度严重，水质成分复杂，腐蚀采油炼油设备。目前主要使用的破乳剂为化学破乳剂。化学破乳剂的短期破乳效果明显，但化学破乳剂的生产过程复杂、周期长、使用量大，化学制剂的大量使用会对油田水质和周边环境造成的负面影响，而且新型破乳剂的应用，都需要对已有设备进行较大的改造，导致使用成本增高。生物破乳剂本身通过微生物发酵生产，其工艺简单，且具有破乳效率高、适应性高、易降解和可重复使用等特点，但生物破乳剂的絮凝沉降性能低，发酵液浓度低，投加量大，缺少生物破乳剂专用的投加和处理设备，导致生物破乳剂尚未能大规模应用。
发明内容
本发明目的是为了解决现有化学破乳剂的使用量大，适应性差，导致使用和研发成本增高以及生物破乳剂投加量大且缺少专用的投加和处理设备，导致生物破乳剂尚未能大规模应用的问题，而提供的一种复合型生物破乳剂。
复合型生物破乳剂每1L由0.5～1.5mg的化学破乳剂、550～650mg的生物破乳剂、2.5～3.5mg的化学破乳助剂和余量的蒸馏水混合而成；其中化学破乳剂主要成分为聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚；生物破乳剂为莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)的细胞外蛋白类分泌物；化学破乳助剂主要成分为聚乙撑基聚季铵盐。
本发明复合型生物破乳剂中生物破乳剂的使用降低了化学破乳剂的用量，减轻化学制剂对油田水质和周边环境造成的负面影响，同时该生物破乳剂属于环境友好型生物制剂，并且脱水能力强，使用量小，减轻了后续污水处理设备的处理负担，适应性好，降低了使用和研发成本；本发明复合型生物破乳剂对油田采出液pH值以及温度都具有较宽的适应范围，原油采出液pH值的波动对其脱水效果影响不大，且有利于位于高寒地区油田原油采出液冬季的破乳，可以节省加热所需的能源消耗进一步降低生产成本，同时可利用油田现有设备进行投加，易于大规模应用。
附图说明
图1为具体实施方式二中复合型生物破乳剂在不同破乳时间下的破乳效果图，其中■为复合型生物破乳剂的破乳效果曲线，▲为空白实验的破乳效果曲线；图2为具体实施方式二中复合型生物破乳剂在不同pH值条件下的破乳效果图，其中■为复合型生物破乳剂的破乳效果曲线，▲为空白实验的破乳效果曲线；图3为具体实施方式二中复合型生物破乳剂在不同温度条件下的破乳效果图，其中■为复合型生物破乳剂的破乳效果曲线，▲为空白实验的破乳效果曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式复合型生物破乳剂每1L由0.5～1.5mg的化学破乳剂、550～650mg的生物破乳剂、2.5～3.5mg的化学破乳助剂和余量的蒸馏水混合而成；其中化学破乳剂主要成分为聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚；生物破乳剂为莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)的细胞外蛋白类分泌物；化学破乳助剂主要成分为聚乙撑基聚季铵盐。
本实施方式中生物破乳剂的制备：一、取莫海威芽孢杆菌(Bacillusmojavensis)接种于液体培养基中，在温度为30±2℃、140r/min的条件下培养24h，得种子液；二、将种子液按10％的体积比接种于发酵罐的培养液中，在温度为30±2℃的条件下培养24h，得破乳菌全发酵液；三、将破乳菌全发酵液以5000r/min的转速离心5min，然后取上清液，在温度为45～55℃的条件下浓缩至体积为原上清液体积的1/10，得浓缩液，即为生物破乳剂；其中步骤二中培养液与步骤一中液体培养基成分相同；步骤一中液体培养基由3.0～4.0g的NH4NO3、3.0～4.0g的K2HPO4、4.0～6.0g的KH2PO4、0.1～0.2g的MgSO4·H2O、0.5～1mL的微量元素溶液、40mL的液体石蜡、0.5～1.0g的酵母膏、8.0～10.0g的葡萄糖溶于1000mL的蒸馏水组成，所述的微量元素溶液由1000mg的CaCl2·H2O、1000mg的FeSO4·7H2O、1400mg EDTA溶于1000mL的蒸馏水制成，培养基在112℃下灭菌20min。
本实施方式中化学破乳助剂的筛选：一、分别向1L油田采出液中投加50±1mg的待测破乳剂，震荡混合后，于46℃的恒温水浴锅内静止30min，按SY/T0530标准中所述的方法测定含油量，并观察油水界面以及水色情况，根据试验结果选择破乳效能和絮凝能力较强的破乳助剂作为备用；二、向100mL油田采出液中各投加0.5mg步骤一中所得化学破乳助剂，再投加40mg生物破乳剂，震荡混合后，于46℃的恒温水浴锅内静止30min，按SY/T0530标准中所述的方法测定含油量，并观察油水界面、水色以及絮体的形成情况，根据试验结果选择与生物破乳剂之间是协同作用，并对破乳和絮凝起到促进作用的化学破乳剂作为复合型生物破乳剂的化学破乳助剂，经鉴定最终选定的化学破乳助剂的主要成分为聚乙撑基聚季铵盐。
本实施方式中复合型生物破乳剂各组分最佳投加量的确定：在正交试验中选取某采油厂计量间油田采出液作为处理对象，油田采出液初始含油量为655.52mg/L；按照SY/T0530测定原水的水相含油量；正交实验的评价指标为脱出水的含油量(mg/L)，设计3因子(A、B、C)5水平的正交试验，其中A：化学破乳剂的投加量(mg/L)分别为：1、3、5、7、9；B：生物破乳剂的投加量(mg/L)分别为：200、400、600、800、1000；C：化学破乳助剂的投加量(mg/L)分别为：1、3、5、7、9；按正交表L25进行试验，结果如表1所示。
表1正交试验表
Figure G2009100715624D00031
Figure G2009100715624D00041
根据表1的结果，进行极差比较和水平选优与组合选优。
极差比较：3个因素的极差比较从小到到大依次为|R|C＜|R|A＜|R|B，由此可知生物破乳剂的投加量对与复合型生物破乳剂脱出水的含油量影响最大；其次是化学破乳剂的投加量；再次是破乳助剂。
水平选优与组合选优：比较A因子的三个水平平均数，发现x1最小，该条件下水相含油量最低，所以选择1水平为最优；按此方法依次B因子选择3水平为最优，C因子选择2水平为最优，因此通过正交试验直观分析得到复合型生物破乳剂中各组分最优组合是A1B3C2，故复合型生物破乳剂中各组分最佳投加浓度值见表2。
表2复合型生物破乳剂各组分最佳投加浓度(mg/L)
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是复合型生物破乳剂每1L由1mg的化学破乳剂、600mg的生物破乳剂、3mg的化学破乳助剂和余量的蒸馏水混合制备而成。其它与具体实施方式一相同。
本实施方式中复合型生物破乳剂用以处理油田采出液，检测结果如图1所示，随着破乳时间的延长复合型生物破乳剂对油田采出液的处理效果越好，30min可以将油田采出液中的含油率降低约90％；如图2所示，复合型生物破乳剂对于pH在7～10的油田采出液均具有较好的破乳效果，使油田采出液中含油率降低了90％以上，由此说明本实施方式中复合型生物破乳剂对油田采出液pH值具有较宽的适应范围，原油采出液pH值的波动对其脱水效果影响不大；如图3所示，复合型生物破乳剂的破乳效能随温度的升高而提高，而在30℃的低温条件下，30min内将油田采出液中的含油率降低了91％，有利于位于高寒地区油田原油采出液冬季的破乳，并可以节省加热所需的能源消耗进一步降低生产成本。

Claims (2)

1.一种复合型生物破乳剂，其特征在于复合型生物破乳剂每1L由0.5～1.5mg的化学破乳剂、550～650mg的生物破乳剂、2.5～3.5mg的化学破乳助剂和余量的蒸馏水混合而成；其中化学破乳剂主要成分为聚氧丙烯聚氧乙烯丙二醇醚；生物破乳剂为莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)的细胞外蛋白类分泌物；化学破乳助剂主要成分为聚乙撑基聚季铵盐。
2.根据权利要求1所述的一种复合型生物破乳剂，其特征在于复合型生物破乳剂每1L由1mg的化学破乳剂、600mg的生物破乳剂、3mg的化学破乳助剂和余量的蒸馏水混合制备而成。
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