本發(fā)明公開了一種超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑的制備方法，屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
密度大、凝固點(diǎn)高、粘度大、流動(dòng)困難是稠油資源的突出特點(diǎn)，嚴(yán)重制約著稠油的開采和輸送。長期以來，對(duì)于高粘、高凝原油的輸送，國內(nèi)外主要采用傳統(tǒng)的加熱降粘和乳化降粘的輸送方式，前者是沿輸油管線間斷加熱，消耗大量的燃料和動(dòng)力；后者則存在后處理（如脫水）問題。這兩種方法目前仍然是處理高凝、高粘原油輸送的主要方法。然而，目前最受國內(nèi)外石油工業(yè)界普遍關(guān)注的，是采用化學(xué)添加劑降低原油的凝固點(diǎn)和粘度，使其易于流動(dòng)，這種方法操作簡便，同時(shí)又能節(jié)約大量的能耗。
工業(yè)上使用過的稠油降粘技術(shù)包括摻表面活性劑水溶液乳化降粘、摻稀原油降粘、摻有機(jī)溶劑（汽油、柴油等）降粘、摻油溶性降粘劑降粘等，其中最具技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的是水溶性乳化劑降粘和油溶性降粘劑降粘。
水溶性乳化降粘技術(shù)作為降粘幅度最大和使用最經(jīng)濟(jì)的化學(xué)降粘技術(shù)，已在我國各稠油油田得到廣泛應(yīng)用，其中作為輔助降粘手段，與蒸汽吞吐和蒸汽驅(qū)等熱力采油配合使用，降粘效果更為明顯。但乳化降粘技術(shù)存在許多難以克服的缺點(diǎn)：（1）摻水量大（至少30%以上，對(duì)超稠油則超過50%），加大了后續(xù)污水處理設(shè)備的負(fù)荷，處理工藝難度增加；（2）乳狀液穩(wěn)定性難以控制；（3）乳狀液的腐蝕問題不容忽視。而油溶性降粘劑降粘技術(shù)能克服乳化降粘技術(shù)的缺點(diǎn)，是一種很有前途的方法。
油溶性降粘劑主要是基于原油降凝劑的開發(fā)技術(shù)，針對(duì)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)分子呈堆積狀態(tài)，在高溫或溶劑作用下堆積層隙“疏松”的特點(diǎn)，使降粘分子滲入膠質(zhì)或?yàn)r青質(zhì)分子層之間，起到降低稠油粘度的作用。但目前國內(nèi)外對(duì)于油溶性降粘劑研究進(jìn)展緩慢，所開發(fā)出的油溶性降粘劑對(duì)超稠油和特稠油的降粘效果不理想，主要是因?yàn)榻^對(duì)粘度特別大，降粘后稠油的粘度仍然很大，遠(yuǎn)達(dá)不到開采和輸送的要求。
因此，必須開發(fā)高效降粘劑，提高降粘率，使超稠油的粘度大大降低，有效解決稠油的開采和輸送問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)傳統(tǒng)稠油降粘劑在超稠油管路運(yùn)輸中使用后降粘效果不理想，無法達(dá)到輸送要求的問題，提供了一種以篩選培養(yǎng)得到的霉菌內(nèi)部的酶為有效成分，加入茶皂素等，與降解改性后的廢機(jī)油混合制得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑的方法。本發(fā)明首先將豬油、黃油與蔗糖加熱熔融混合后靜置發(fā)霉，將表面生長的霉菌接種至自行制備的原油培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)，再將淋洗得到的菌絲懸浮液用溶菌酶使霉菌破裂后釋放細(xì)胞質(zhì)，經(jīng)冷凍干燥后制得混合酶粉，再利用二沉池活性污泥中微生物降解廢機(jī)油為基礎(chǔ)油，與混合酶粉、茶皂素等混合均勻即得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑。本發(fā)明利用培養(yǎng)得到的霉菌內(nèi)大量的細(xì)胞內(nèi)切酶和外切酶，在超稠油運(yùn)輸過程中，產(chǎn)生很大能量，改變超稠油中膠質(zhì)、瀝青質(zhì)或蠟分子間的親合力，使其碳碳長鏈斷裂，降低原油粘度，同時(shí)產(chǎn)生大量自由基和游離基擴(kuò)散到原油中，提高原油的烷烴成分比例，降低原油凝固點(diǎn)和粘度，有效解決了傳統(tǒng)降粘劑降粘效果差的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
（1）依次稱取200～300g豬油，100～150g黃油，20～30g蔗糖，倒入鐵鍋中，加熱至完全熔融，并用木棍攪拌混合3～5min，將鐵鍋中熔融物料過60～80目篩后倒入燒杯中，使其自然冷卻固化，隨后將燒杯置于避光處，于溫度為20～25℃，相對(duì)濕度為75～85%環(huán)境中，靜置直至發(fā)霉；
（2）依次取20～30mL原油，5～7g蛋白胨，30～40g牛肉膏，15～20g瓊脂，與1000～1200mL去離子水混合均勻制得原油培養(yǎng)基，隨后用接種環(huán)取3～5環(huán)上述燒杯中霉菌，接種至原油培養(yǎng)基中，再將原油培養(yǎng)基轉(zhuǎn)入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，于溫度為25～30℃，相對(duì)濕度為80～85%條件下，培養(yǎng)3～5天；
（3）待培養(yǎng)結(jié)束，用300～400mL去離子水淋洗原油培養(yǎng)基表面，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，并將菌絲懸浮液倒入燒杯中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6～8%檸檬酸溶液，調(diào)節(jié)pH至6.2～6.4，再加入0.3～0.5g溶菌酶，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為40～45℃，轉(zhuǎn)速為300～400r/min條件下，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)直至懸浮液澄清，再將燒杯中物料轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)，干燥后倒入研缽中研磨成粉，得混合酶粉，備用；
（4）依次取800～1000mL廢機(jī)油，100～150g煉油廠二沉池污泥，倒入發(fā)酵罐中，于溫度為35～38℃，轉(zhuǎn)速為300～500r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵36～48h，待發(fā)酵結(jié)束，升溫至90～95℃，保溫滅菌10～15min，隨后在攪拌狀態(tài)下，向發(fā)酵罐中加入15～20g無水氯化鈣，繼續(xù)攪拌混合15～20min，過濾，除去濾渣，得濾液；
（5）按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入10～15份步驟（3）備用混合酶粉，3～5份茶皂素，80～100份上述所得濾液，于轉(zhuǎn)速為600～800r/min條件下，攪拌反應(yīng)5～6h，再加入2～4份十二烷基苯磺酸鈉，在相同攪拌轉(zhuǎn)速條件下，混合45～60min，出料，即得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑。
本發(fā)明的應(yīng)用方法：按添加量為超稠油質(zhì)量的0.5～0.7%將本發(fā)明所得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑添加至超稠油運(yùn)輸過程中，經(jīng)檢測，添加后超稠油10℃屈服值由8.6Pa降低至0.8～1.0Pa，塑性粘度由160mPa·s降低至24～32mPa·s，降粘率為80～85%。
本發(fā)明的有益效果是：
（1）本發(fā)明所得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑可有效降低超稠原油在運(yùn)輸過程中的粘度，降粘率可達(dá)80%以上，且對(duì)粘度超過105mPa·s的超稠油仍具有出色降粘效果；
（2）本發(fā)明所得降粘劑在使用過程中無須對(duì)原油進(jìn)行加熱處理，降低了能源消耗，減少了原油運(yùn)輸成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，值得大規(guī)模推廣使用。
具體實(shí)施方式
依次稱取200～300g豬油，100～150g黃油，20～30g蔗糖，倒入鐵鍋中，加熱至完全熔融，并用木棍攪拌混合3～5min，將鐵鍋中熔融物料過60～80目篩后倒入燒杯中，使其自然冷卻固化，隨后將燒杯置于避光處，于溫度為20～25℃，相對(duì)濕度為75～85%環(huán)境中，靜置直至發(fā)霉；依次取20～30mL原油，5～7g蛋白胨，30～40g牛肉膏，15～20g瓊脂，與1000～1200mL去離子水混合均勻制得原油培養(yǎng)基，隨后用接種環(huán)取3～5環(huán)上述燒杯中霉菌，接種至原油培養(yǎng)基中，再將原油培養(yǎng)基轉(zhuǎn)入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，于溫度為25～30℃，相對(duì)濕度為80～85%條件下，培養(yǎng)3～5天；待培養(yǎng)結(jié)束，用300～400mL去離子水淋洗原油培養(yǎng)基表面，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，并將菌絲懸浮液倒入燒杯中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6～8%檸檬酸溶液，調(diào)節(jié)pH至6.2～6.4，再加入0.3～0.5g溶菌酶，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為40～45℃，轉(zhuǎn)速為300～400r/min條件下，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)直至懸浮液澄清，再將燒杯中物料轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)，干燥后倒入研缽中研磨成粉，得混合酶粉，備用；依次取800～1000mL廢機(jī)油，100～150g煉油廠二沉池污泥，倒入發(fā)酵罐中，于溫度為35～38℃，轉(zhuǎn)速為300～500r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵36～48h，待發(fā)酵結(jié)束，升溫至90～95℃，保溫滅菌10～15min，隨后在攪拌狀態(tài)下，向發(fā)酵罐中加入15～20g無水氯化鈣，繼續(xù)攪拌混合15～20min，過濾，除去濾渣，得濾液；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入10～15份備用混合酶粉，3～5份茶皂素，80～100份上述所得濾液，于轉(zhuǎn)速為600～800r/min條件下，攪拌反應(yīng)5～6h，再加入2～4份十二烷基苯磺酸鈉，在相同攪拌轉(zhuǎn)速條件下，混合45～60min，出料，即得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑。
實(shí)例1
依次稱取200g豬油，100g黃油，20g蔗糖，倒入鐵鍋中，加熱至完全熔融，并用木棍攪拌混合3min，將鐵鍋中熔融物料過60目篩后倒入燒杯中，使其自然冷卻固化，隨后將燒杯置于避光處，于溫度為20℃，相對(duì)濕度為75%環(huán)境中，靜置直至發(fā)霉；依次取20mL原油，5g蛋白胨，30g牛肉膏，15g瓊脂，與1000mL去離子水混合均勻制得原油培養(yǎng)基，隨后用接種環(huán)取3環(huán)上述燒杯中霉菌，接種至原油培養(yǎng)基中，再將原油培養(yǎng)基轉(zhuǎn)入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，于溫度為25℃，相對(duì)濕度為80%條件下，培養(yǎng)3天；待培養(yǎng)結(jié)束，用300mL去離子水淋洗原油培養(yǎng)基表面，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，并將菌絲懸浮液倒入燒杯中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%檸檬酸溶液，調(diào)節(jié)pH至6.2，再加入0.3g溶菌酶，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為40℃，轉(zhuǎn)速為300r/min條件下，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)直至懸浮液澄清，再將燒杯中物料轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)，干燥后倒入研缽中研磨成粉，得混合酶粉，備用；依次取800mL廢機(jī)油，100g煉油廠二沉池污泥，倒入發(fā)酵罐中，于溫度為35℃，轉(zhuǎn)速為300r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵36h，待發(fā)酵結(jié)束，升溫至90℃，保溫滅菌10min，隨后在攪拌狀態(tài)下，向發(fā)酵罐中加入15g無水氯化鈣，繼續(xù)攪拌混合15min，過濾，除去濾渣，得濾液；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入10份備用混合酶粉，3份茶皂素，80份上述所得濾液，于轉(zhuǎn)速為600r/min條件下，攪拌反應(yīng)5h，再加入2份十二烷基苯磺酸鈉，在相同攪拌轉(zhuǎn)速條件下，混合45min，出料，即得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑。
按添加量為超稠油質(zhì)量的0.5%將本發(fā)明所得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑添加至超稠油運(yùn)輸過程中，經(jīng)檢測，添加后超稠油10℃屈服值由8.6Pa降低至0.8Pa，塑性粘度由160mPa·s降低至32mPa·s，降粘率為80%。
實(shí)例2
依次稱取240g豬油，120g黃油，25g蔗糖，倒入鐵鍋中，加熱至完全熔融，并用木棍攪拌混合4min，將鐵鍋中熔融物料過70目篩后倒入燒杯中，使其自然冷卻固化，隨后將燒杯置于避光處，于溫度為22℃，相對(duì)濕度為80%環(huán)境中，靜置直至發(fā)霉；依次取25mL原油，6g蛋白胨，35g牛肉膏，18g瓊脂，與1100mL去離子水混合均勻制得原油培養(yǎng)基，隨后用接種環(huán)取4環(huán)上述燒杯中霉菌，接種至原油培養(yǎng)基中，再將原油培養(yǎng)基轉(zhuǎn)入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，于溫度為28℃，相對(duì)濕度為82%條件下，培養(yǎng)4天；待培養(yǎng)結(jié)束，用350mL去離子水淋洗原油培養(yǎng)基表面，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，并將菌絲懸浮液倒入燒杯中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%檸檬酸溶液，調(diào)節(jié)pH至6.3，再加入0.4g溶菌酶，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為42℃，轉(zhuǎn)速為350r/min條件下，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)直至懸浮液澄清，再將燒杯中物料轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)，干燥后倒入研缽中研磨成粉，得混合酶粉，備用；依次取900mL廢機(jī)油，120g煉油廠二沉池污泥，倒入發(fā)酵罐中，于溫度為36℃，轉(zhuǎn)速為400r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵42h，待發(fā)酵結(jié)束，升溫至92℃，保溫滅菌12min，隨后在攪拌狀態(tài)下，向發(fā)酵罐中加入18g無水氯化鈣，繼續(xù)攪拌混合18min，過濾，除去濾渣，得濾液；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入12份備用混合酶粉，4份茶皂素，90份上述所得濾液，于轉(zhuǎn)速為700r/min條件下，攪拌反應(yīng)5h，再加入3份十二烷基苯磺酸鈉，在相同攪拌轉(zhuǎn)速條件下，混合55min，出料，即得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑。
按添加量為超稠油質(zhì)量的0.7%將本發(fā)明所得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑添加至超稠油運(yùn)輸過程中，經(jīng)檢測，添加后超稠油10℃屈服值由8.6Pa降低至1.0Pa，塑性粘度由160mPa·s降低至24mPa·s，降粘率為85%。
實(shí)例3
依次稱取300g豬油，150g黃油，30g蔗糖，倒入鐵鍋中，加熱至完全熔融，并用木棍攪拌混合5min，將鐵鍋中熔融物料過80目篩后倒入燒杯中，使其自然冷卻固化，隨后將燒杯置于避光處，于溫度為25℃，相對(duì)濕度為85%環(huán)境中，靜置直至發(fā)霉；依次取30mL原油，7g蛋白胨，40g牛肉膏，20g瓊脂，與1200mL去離子水混合均勻制得原油培養(yǎng)基，隨后用接種環(huán)取5環(huán)上述燒杯中霉菌，接種至原油培養(yǎng)基中，再將原油培養(yǎng)基轉(zhuǎn)入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，于溫度為30℃，相對(duì)濕度為85%條件下，培養(yǎng)5天；待培養(yǎng)結(jié)束，用400mL去離子水淋洗原油培養(yǎng)基表面，收集淋洗液，得菌絲懸浮液，并將菌絲懸浮液倒入燒杯中，滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%檸檬酸溶液，調(diào)節(jié)pH至6.4，再加入0.5g溶菌酶，隨后將燒杯轉(zhuǎn)入數(shù)顯測速恒溫磁力攪拌器，于溫度為45℃，轉(zhuǎn)速為400r/min條件下，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)直至懸浮液澄清，再將燒杯中物料轉(zhuǎn)入真空冷凍干燥機(jī)，干燥后倒入研缽中研磨成粉，得混合酶粉，備用；依次取1000mL廢機(jī)油，150g煉油廠二沉池污泥，倒入發(fā)酵罐中，于溫度為38℃，轉(zhuǎn)速為500r/min條件下，恒溫密閉發(fā)酵48h，待發(fā)酵結(jié)束，升溫至95℃，保溫滅菌15min，隨后在攪拌狀態(tài)下，向發(fā)酵罐中加入20g無水氯化鈣，繼續(xù)攪拌混合20min，過濾，除去濾渣，得濾液；按重量份數(shù)計(jì)，在混料機(jī)中依次加入15份備用混合酶粉，5份茶皂素，100份上述所得濾液，于轉(zhuǎn)速為800r/min條件下，攪拌反應(yīng)6h，再加入4份十二烷基苯磺酸鈉，在相同攪拌轉(zhuǎn)速條件下，混合60min，出料，即得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑。
按添加量為超稠油質(zhì)量的0.6%將本發(fā)明所得超稠油管路運(yùn)輸用降粘劑添加至超稠油運(yùn)輸過程中，經(jīng)檢測，添加后超稠油10℃屈服值由8.6Pa降低至0.9Pa，塑性粘度由160mPa·s降低至30mPa·s，降粘率為81%。