利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法

2024-04-05 17:59:05

專利名稱：：利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法
技術領域：
：本發明涉及一種石油原油管道輸送的方法，特別涉及一種利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法。技術背景通常易凝高粘原油包括含蠟量較高的石蠟基原油，常稱含蠟原油，以及膠質、瀝青質含量較高、密度較大的重質原油，常稱稠。目前在我國大慶、勝利、中原、南海等主要油田生產的原油大多為高含蠟原油，勝利、遼河、新疆、渤海等油田有大量的稠油，新近發現的億噸級渤海蓬萊油田也是稠油油田，易凝高粘原油在我國生產的原油中佔80°/。以上。傳統原油輸送方法主要採用加熱輸送工藝，在管道上隔幾十公裡設一個加熱站，其弊端是輸油能耗高、允許的輸量變化範圍小，且管道停運時間稍長便會因原油降溫導致凝結，釀成管道堵塞的災難性後果。我國長距離輸油管道每年用於加熱的燃料油消耗數十萬噸，在國外，易凝高粘原油開採量的也在不斷增加，因此，易凝高粘原油節能、安全輸送一直是我國乃至全球石油儲運界面臨的主要技術難題。有文獻粗略統計過，以大慶原油的東北輸油管道為例，在保證運4亍安全的前提下，若降低輸油溫度1。C,即原油凝點降低1。C，每年即可節省用於加熱的燃料油費用2000萬元以上，所以處理原油使之降凝降粘已經成為刻不容緩的研究課題，石油降凝劑的研究也成為重中之重。目前油田使用的降凝劑多為化學製劑，主要為烷基萘類、聚烯烴類、聚酯類化學物質，我國勝利、中原、新疆、長慶等油田，已有IO多條管道採用降凝劑改性輸送技術，該技術在石油管道輸送安全運行、節能降耗中發揮了極為重要的作用，但該技術受石油自身許多性質的制約，降凝效果十分不穩定，而且長期使用這些化學降凝劑對環境有^f艮大的汙染。目前，國內外的文獻中曾就利用微生物採油的有關技術及其優勢進行過相關報導，但將微生物降凝降粘優勢運用到石油管道輸送上還未見報導。
發明內容本發明的目的在於克服上述不足之處，提供一種節能高效、降低汙染、安全可靠的利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法。為實現上述目的本發明所採用的實施方式如下一種利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法，其特徵在於具體實施步驟如下(1)將假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液按l-6:2-5:2-4重量混合比例混合均勻成為復配菌液，復配菌液pH範圍在4.0-8.0，菌液濃度106-109個/毫升；(2)製備營養液，其成分為糖蜜0.1-5%,(NH4)2S040.1-1%,MgS04'7H200.001-0.2%,K2HP040.001-5%,餘量為水，混合均勻；(3)將復配菌液與營養液混合，混合比例為復配菌液營養液=1:2-40;(4)再將混合液與原油混合，混合比例混合液原油=1-5:1,而後在35-70。C溫度下微生物作用70-220小時，攪拌速率為l-600rpm，脫水後進入管道進行輸送，輸送原油的含水率控制為1-10%,輸送溫度高於原油凝點1-10。C;(5)將部分原油通過管道再泵回罐內，按泵回原油體積與罐內原油的體積比為l:4-20，由於泵回原油中含有大量的微生物菌劑，從而實現微生物復配菌液的循環利用。工作原理微生物在生長代謝過程中，一方面可以以原油的碳鏈做為自身生長所需要的碳源，從而改變原油的碳鏈組成；另一方面，微生物生長時釋放出的生物酶，可降解原油，使原油的碳鏈斷裂，高碳鏈原油變為低碳鏈原油，改變原油性質，達到降粘防蠟的作用。處理原油的^:生物都是經過篩選馴化後的優勢菌群，該菌群有的菌種能產生芽孢，具有厭氧、嗜熱、耐壓等特性，有的菌種在新陳代謝過程中能產生的羧酸、類脂類生物表面活性劑和小分子醇類共同作用，能大大降低油水界面的表面張力並導致油水乳化，形成水包油乳狀液，另外這種菌群能選擇性的對烷烴進行生物降解，尤其是C,6-C63烷烴組分的降解，降低原油中的膠質、瀝青和蠟含量，增加輕質組分含量，降低桐油內聚力、粘度和原油凝點，而且經微生物降解後的原油，組分發生徹底改變，解決輸送中穩定性差、處理效率低、脫水困難、汙染環境等問題，真正達到原油的安全、穩定、環保輸送。本發明的有益效果是1、本發明特別適用於油田易凝高粘原油的輸送。2、在80小時內，可降粘率達40%,可將原油凝點降低3-5。C，可使輸送溫度大幅降低，降低堵塞管道的機率，真正達到節能降耗、安全輸送的目的。3、微生物復配菌液是以原油為主要碳源和氮源，可以在原油中大量繁殖生長，經首次投加後可循環多次使用，因此大大降低了使用成本。圖1是本發明方法流程框圖；原油經過首次才殳加高效復配菌液進入降解過程，原油」微生物降解處理後，得到降凝降粘的原油，原油進入大站經過脫水處理後，流入原油輸送管道進行輸送；同時泵回的含有大部分^f效生物菌劑的原油與高效復配菌液合併繼續循環使用。具體實施方式以下結合較佳實施例，對依據本發明提供的具體實施方式詳述如下實施例l微生物降凝降粘小試試驗，具體實施步驟如下(1)原油300g，混合比例混合液原油=1:1,則混合液的重量為300g。(2)混合液中，復配菌液:營養液=1:4，按此比例計算，復配菌液需60g,營養液需240g。(3)複合菌液中包括假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液，三種菌液按4:3:2重量比例混合，按複合菌液60g計算，三種菌液的重量為假單胞菌屬G327g，芽孢桿菌屬B520g,棒桿菌屬Y213g，pH7.0,菌體濃度為109個/毫升。U)營養液的成分為糖蜜1°/。，(NH4)2S040.1%，MgS04.7H200.02%，K2HPO40.2%，剩餘部分為水，按營養液240g計算糖蜜2.4g，(NH4)2S040.24g,MgS04'7H200.048g，K2HPO40.48g，水236.8g。(5)最後恆溫5(tc微生物作用80小時，攪拌速率為500rpm。每24小時取樣脫水測定原油粘度和凝點變化，以原油加水為空白，監測數據如表l。表l:tableseeoriginaldocumentpage6實施例2:1噸規模的管道模擬輸送試驗具體實施步驟如下(1)原油500kg,混合液與原油混合，混合比例混合液原油=1:1，則混合液的重量為500kg。(2)混合液中，復配菌液:營養液=1:4，按此比例計算，復配菌液需100kg,營養液需400kg。(3)複合菌液中包括假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液，三種菌液按4:3:2重量混合比例，按複合菌液lkg計算，三種菌液的重量為假單胞菌屬G344kg，芽孢桿菌屬B533kg，棒桿菌屬Y223kg，pH7.0，菌體濃度為109個/毫升。(4)營養液的成分為糖蜜1%，(NH4)2S040.1%，MgS04.7H200.02%,K2HPO40.2%，剩餘部分為水，按營養液400kg計算糖蜜4kg，(NH4)2S04400g，MgS04.7H2080g,K2HP04800g,水394.7kg。(5)最後恆溫50。C微生物作用80小時，由於擴大規模，按照設備的攪拌性能，攪拌速率為100rpm。(6)微生物作用完畢後將部分原油通過管道再泵回罐內，泵回原油按體積與罐內原油的體積比為l:IO計算，泵回原油體積為100升，由於泵回原油中含有大量的微生物菌劑，從而實現微生物復配菌液的循環利用。(7)將準備輸送原油脫水，脫水後的原油用泵將打入輸送管道，在輸送管道外部設有加熱線圈用以將原油加熱，輸送溫度始終維持在高於原油凝點2'C,以原油加水做為空白，檢測數據如表2。表2:tableseeoriginaldocumentpage7上述數據表明，一噸處理後的原油較空白原油凝點下降了3。C,在輸送上就減少加熱3。C,按原油加熱一小時計算，可節省熱量7,21xl(^J，折合成電能則可節省2度電，折合成普通柴油加熱則可節省柴油約1.2kg，大大節省了國家資源。本發明經過大量的試驗摸索，利用微生物最佳組合形成的復配菌液對易凝高粘原油降解後進行管道輸送，該方法實施安全可靠，效果非常顯著。實施例3:上述試驗還可以通過其它的混合比例和條件完成，都可獲得較佳的輸送效果。按輸送規模為l噸計算，各組分含量的具體計算方法按本發明要求限定，計算結果如表3。表3:tableseeoriginaldocumentpage8上述參照實施例對該利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法進行的詳細描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定範圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本發明總體構思下的變化和修改，應屬本發明的保護範圍之內。權利要求1、一種利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法，其特徵在於具體實施步驟如下(1)將假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液按1-6∶2-5∶2-4重量混合比例混合均勻成為復配菌液，復配菌液pH範圍在4.0-8.0，菌液濃度106-109個/毫升；(2)製備營養液，其成分為糖蜜0.1-5％，(NH4)2SO40.1-1％，MgSO4·7H2O0.001-0.2％，K2HPO40.001-5％，餘量為水，混合均勻；(3)將復配菌液與營養液混合，混合比例為復配菌液營養液＝1∶2-40；(4)再將混合液與原油混合，混合比例混合液原油＝1-5∶1，而後在35-70℃溫度下微生物作用70-220小時，攪拌速率為1-600rpm，脫水後進入管道進行輸送，輸送原油的含水率控制為1-10％，輸送溫度高於原油凝點1-10℃；(5)將部分原油通過管道再泵回罐內，按泵回原油體積與罐內原油的體積比為1∶4-20，由於泵回原油中含有大量的微生物菌劑，從而實現微生物復配菌液的循環利用。全文摘要本發明涉及一種利用微生物對易凝高粘原油降解後進行管道輸送的方法，步驟如下(1)將假單胞菌屬G3，芽孢桿菌屬B5，棒桿菌屬Y2三種微生物菌液按1-6∶2-5∶2-4重量混合比例混合均勻成為復配菌液，菌液pH範圍在4.0-8.0，菌液濃度106-109個/毫升；(2)製備營養液，其成分為糖蜜∶0.1-5％，(NH4)2SO40.1-1％，MgSO4·7H2O0.001-0.2％，K2HPO40.001-5％，餘量為水，混合均勻；(3)將復配菌液與營養液混合，復配菌液∶營養液＝1∶2-40；(4)再將混合液與原油混合，混合液∶原油＝1-5∶1；而後在35-70℃溫度下微生物作用70-220小時，攪拌速率為1-600rpm，脫水後進入管道進行輸送，輸送原油的含水率控制為1-10％，輸送溫度高於原油凝點1-10℃；(5)將部分原油通過管道再泵回罐內，泵回原油體積與罐內原油的體積比為1∶4-20。該方法簡便、效果顯著。文檔編號C10G32/00GK101210193SQ200710060178公開日2008年7月2日申請日期2007年12月25日優先權日2007年12月25日發明者靜劉,呂叢潮,張英筠,吶魏申請人:天津市工業微生物研究所