Page 224 - 《精细化工》2020年第9期

·1938· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

点温度从 50.17 ℃降低到 48.94 ℃，降幅分别达到 与蜡晶充分接触来增强菌体对蜡晶的降解。结果表
0.32 和 1.23 ℃。这是由于菌株 F-1 黏附在含蜡原油 明，经过菌株处理的油样可以有效改善蜡晶形态结
上进行生长代谢，摄取原油中的长链烷烃为碳源， 构，从根本上扭转蜡晶易聚结的趋势，避免蜡晶形成
使长链烃碳键断裂代谢为短链烃类，原油中长链烃 三维网状结构，减少蜡质析出，起到清防蜡的作用。
[6]
减少而短链烃增加 ；另一方面，该菌产生的表面 2.3.4 原油流变性变化
活性剂能够提高菌体对原油的黏附性，二者充分接 实验组和对照组原油流变性黏温曲线如图 8 所
触有利于菌体摄取原油中的烃类，提高石蜡的生物 示。从图 8 可以看出，32~47 ℃含蜡原油非牛顿流
利用度，促进蜡质被降解 [12] ，使蜡含量降低。原油 体段黏度由对照组的 40.78~1.43 Pa·s 降低到实验组
组分中蜡含量降低，进而表现为析蜡点和析蜡峰温 的 32.21~1.12 Pa·s，通过公式（6）计算降黏率稳定
的降低，结果表明，菌株 F-1 能够从根本上解决石蜡 在 21%以上；温度大于 47 ℃，降黏率显著降低，黏
带来的不利影响，降低蜡含量，有利于管道输送。 度变化甚微。可见，该菌能够有效提高原油的低温
流动性能，降低原油黏度。这是由于菌株以原油为碳
表 3 实验组和对照组油样物性参数 源进行新陈代谢，通过生物活动和烃降解酶使长链
Table 3 Physical parameters of oil samples of experimental 烷烃碳键断裂，将其降解为短链烷烃，使原油重组
group and control group
[7]
分减少轻组分增加 。蜡含量降低可以减少低温时
油样 蜡含量% 析蜡峰温/℃ 析蜡点/℃
蜡质析出，所以低温时黏度降低幅度大。ETOUMI [35]
对照组 15.2 24.11 50.17
发现一株 Actinomyces PRCW E1，能够对含蜡原油
实验组 9.1 23.79 48.94
中的重质组分进行有效降解，改善原油物理性质，
2.3.3 原油蜡晶结构变化 提高原油流动性；另一方面，该菌产生的生物表面
改变蜡晶形态和结构对原油流变性起着关键性 活性剂能够提高菌体对原油的黏附，促进长链烷烃
作用 [33] ，油流动过程中蜡晶相互碰撞，通过弱作用 被微生物摄取 [11] ，削弱原油中蜡晶强度，不易形成
力相互黏结，蜡晶不断生长最终形成质地坚硬的蜡 三维网状结构，减少低温蜡质析出。而高温对原油
晶聚结体 [34] ，会导致蜡质析出，影响流动性。实验 黏度影响较大，所以温度大于 47 ℃时，原油黏度
油样和对照油样的蜡晶结构如图 7 所示。 几乎没有变化。

图 7 经菌株处理前（a）后（b）的原油蜡晶图像
Fig. 7 Images of wax crystal of crude oil before(a) and
after (b) bacterial strain treatment 图 8 原油处理前后的黏温曲线
Fig. 8 Viscous temperature curves of crude oil before and
从图 7 可以看出，该菌显著改变了蜡晶形态， after treatment
对照组中的蜡晶表现为大而积聚且分布较为密集，
3 结论
而经过菌株 F-1 处理的油样中的蜡晶表现出小而分
散的特点，蜡晶的结构发生很大变化。这是由于， （1）从大庆油田石油污染淤泥中分离纯化得到
该菌株黏附在含蜡原油的蜡晶上进行生长代谢，使 一株产表面活性剂的烃降解菌 F-1，经 16S rDNA 鉴
长链烃类碳键断裂成为短链烃，长链烃的减少使蜡 定为中间苍白杆菌，细胞疏水性达 28.1%，最佳生
晶结构发生变化，削弱了蜡晶的强度；另一方面， 长温度为 38 ℃，最佳生长 pH 为 7。
菌体产生的表面活性剂易于附着在微小蜡晶上，改 （2）菌株 F-1 对含蜡原油具有除蜡降黏作用。
变蜡晶之间的界面性质，能够防止蜡晶之间聚集、 与含蜡原油作用 7 d，生物降解率为 29.6%，将含蜡
析出 [13] 。此外，生物表面活性剂能增加蜡质在原油 量为 15.2%的高含蜡原油处理为含蜡量 9.1%的含蜡
中的溶解度，促进菌体对蜡晶的依附，通过使菌体 原油，除蜡率可达 40.1%，析蜡点降低 1.23 ℃，析