Page 223 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 冯宪明，等: 中间苍白杆菌对含蜡原油除蜡降黏效果分析 ·1937·

使不同极性表面润湿反转。SAKTHIPRIYA 等 [29] 报道 小于初始质量，通过公式（3）计算出含蜡原油的生
了一株产表面活性剂菌 Bacillus subtilis YB7，其能够 物降解率为 29.6%。这是由于微生物以含蜡原油为
显著降低界面张力，且具有良好的乳化性能，提高 碳源进行生长代谢，使长链烷烃的碳键断裂，降解为
了含蜡原油的生物利用度，在短时间内可对含蜡原 短链烃。并且部分烃类可以降解为水和二氧化碳 [32] 。
油中长链烷烃进行有效降解。 PAVITRAN 等 [22] 发现，Pseudomonas putida 对柴油
2.2.2 排油活性 的生物降解率 7 d 达到 47%。
将培养 7 d 后的上清液进行排油活性测定，结
果如图 4 所示。液体石蜡向四周排挤，通过 Nano
measure 测得形成直径为 91.49 mm 的排油圈，而对
照组中未形成排油圈。

图 5 菌株代谢产生的生物表面活性剂的红外光谱图
Fig. 5 FTIR spectrum of biosurfactant

a—对照组；b—实验组 表 2 菌株 F-1 对含蜡原油的生物降解
图 4 上清液排油活性检测照片 Table 2 Biodegradation of waxy crude oil by bacterial
Fig. 4 Images of surfactant activity in oil discharge strain F-1
油样 初始质量/g 剩余质量/g
形成排油圈的尺寸与表面活性剂的含量和活性 实验组 10.01 6.09
成正比，能够直观反映出表面活性剂的活性能力。 对照组 10.01 9.05
菌株 F-1 能够产生具有排油活性的表面活性剂，增
加蜡质等不溶性底物的溶解度，增大接触面积 [30] ， 2.3.2 原油蜡含量变化
以便于被烃降解菌降解，进而提高原油流动性，促 原油与烃降解菌作用 7 d 后，测定析蜡点、析
进油田采收率的提高。 蜡峰温及蜡含量结果如图 6 所示。从图 6 可以看出，
2.2.3 生物表面活性剂鉴定 蜡质在检测过程中放出的热量为 19.13 J/g，通过公
菌株代谢产生的生物表面活性剂的傅里叶变换 式（4）计算出蜡含量 9.1%。
–1
红外光谱如图 5 所示。3288.03 cm 处出现了分子
间氢键引起的—NH 伸缩振动特征峰，2935.16 和
–1
2860.63 cm 处是脂肪族中 C—H 伸缩振动特征峰，
1712.55 cm –1 处代表—C==O 的伸缩振动吸收峰，
–1
1662.41 和 1550.55 cm 处出现仲酰胺—CON 伸缩振动
–1
吸收峰，1461.84 cm 处是脂肪族中—CH 3 的不对称
–1
振动特征峰，1099.27 和 1006.70 cm 处的特征峰是
由于 C—O—C 对称伸缩振动所致。结果表明，该生
物表面活性剂是由脂肪族碳氢化合物与肽部分特征

结合，表明这是脂肽类生物表面活性剂。此实验结
果与 BEZZA 等 [31] 研究的中间苍白杆菌产生的生物 图 6 经菌株处理后的原油 DSC 曲线
Fig. 6 DSC curve of crude oil after bacterial strain treatment
表面活性剂实验结果一致。
2.3 原油除蜡降黏效果分析 原油经处理前后的蜡含量、析蜡点和析蜡峰温
2.3.1 生物降解作用 变化如表 3 所示。从表 3 可以看出，原油蜡含量从
菌株 F-1 对含蜡原油的生物降解实验表明，该 15.2%降低至 9.1%，高含蜡原油变为含蜡原油，原
菌株能够降解含蜡原油。原油降解前后质量如表 2 油品质得到提升。通过公式（5）计算除蜡率达
所示，菌株作用 7 d 后，实验组剩余原油质量明显 40.1%。析蜡峰温从 24.11 ℃降低到 23.79 ℃，析蜡