阅读说明：本技术 一种油浆沉降剂 (Oil slurry settling agent ) 是由 林炯 于 2020-05-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种油浆沉降剂,其由嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228和假单胞菌CCTCC No:M 2012281共发酵获得的发酵提取液制备而成。本发明的油浆沉降剂由生物发酵制备得到,天然环保。本发明的油浆沉降剂沉降催化剂效果好,并且还能显著改善柴油的雾化性能,进一步改善油品的品质。(The invention discloses an oil slurry settling agent, which is prepared by fermentation extract obtained by co-fermentation of a bacillus denitrificans strain CGMCC-1228 and pseudomonas CCTCC No. M2012281. The oil slurry settling agent is prepared by biological fermentation, and is natural and environment-friendly. The oil slurry settling agent has good settling catalyst effect, and can also obviously improve the atomization performance of diesel oil and further improve the quality of oil products.)

一种油浆沉降剂

技术领域

本发明涉及一种油浆沉降剂及制备方法，本发明属于石油领域，尤其是涉及一种利用生物技术制备的环保油浆沉降剂。

背景技术

催化油浆是出自于FCC装置主分馏塔塔底的中质油品，它除了含有大量的稠环芳烃还有少量的固体颗粒，其中最主要的是硅铝催化剂粉末，还有一些杂质以及腐蚀产物。油浆是FCC产品中利用价值最低的，根据目前市场情况催化油浆一般作为重质燃料油外卖其销售价格较低，有的作为沥青原料、焦化原料、热电厂锅炉燃料，那么作为沥青原料的话可以提高沥青的粘合性但此方法利用价值较低，唯一有利用价值的就是作焦化原料和锅炉燃料，由于油浆含有催化剂粉末将存在以下问题：1、在燃烧时会导致燃烧器喷嘴堵塞，增加燃烧后的掏灰工作量，沉积在炉管表面严重时影响加热炉的正常运转和热效率。 2、对装置的管壁、控制阀有磨损严重时会造成装置漏油现象，也会影响石油焦的质量和销售价格。因此催化油浆在利用时应尽量脱出里面的催化剂粉末。

催化裂化产出的的油浆,含有约左右催化剂颗粒。当使用了含有大量催化剂固体颗粒的催化裂化油浆调合的燃料油后,在锅炉炉膛和炉管上很快就会沉积大量的催化剂固体粉末,大大地降低了传热系数, 为了达到预定温度,必须提高炉膛温度,这不仅造成了油耗增加、而且使锅炉安全隐患增加。这些催化剂固体颗粒还对管线和设备产生冲蚀的负面作用,进一步会堵塞炉嘴,造成危害。柴油机一旦发生磨损,可能会造成汽缸拉缸停车等破坏性的事故。更严重的情况是,由于磨损的原因,使得在海上航行的船舶失去动力,成为自由漂浮的孤岛,遇到风暴时就不能避险,有可能造成船毁人亡的重大事故。

油浆沉降剂的沉降作用是物理化学过程。通常它是通过极性电荷将固体杂质和灰分聚集在一起，克服油表面张力，快速沉入油罐底部，加速了悬浮油浆中的催化剂沉淀速率。它具有以下功能：(1)消电功能：破坏和压缩双电层，减小和消除反离子相，使催化剂颗粒的热运动克服颗粒间的静电排斥而发生聚结。(2)絮凝功能：由于消除了催化剂颗粒的电荷，使颗粒从油浆的活性成份中解脱出来，沉降剂与颗粒的界面亲合力更强，颗粒絮凝成为可能。

本发明旨在提供一种利用生物技术制备的环保油浆沉降剂。

发明内容

本发明旨在提供一种利用生物技术制备的环保油浆沉降剂，本发明的油浆沉降剂沉降效果好，并且制备过程环保，还能改善柴油的喷雾性能。

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。发酵工程的应用范围医药工业，食品工业，能源工业，化学工业，农业：改造植物基因；生物固氮；工程杀虫菌生物农药；微生物养料。环境保护等方面。

本公司发明团队首次将微生物应用于油浆沉降剂的生产。

中国专利200410072759公开过一种嗜热脱氮芽孢杆菌菌株，其特征在于，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏号为CGMCC-1228。该菌株能利用原油作为唯一碳源，可以改善原油的性质，具有降低原油黏度的性质，提高石油的流动性能，还具有降低物质表面张力的功能，因此可在制备表面活性剂工业中应用。

本公司研发团队发现该菌株的发酵提取液具有油浆沉降剂的效果，但是效果还不够好。在进一步的研究中发现，嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228和其他菌株共发酵可以显著提高其发酵提取液作为油浆沉降剂的效果，并且还具有改善柴油喷雾性能的功效，还可以作为柴油改进剂使用。

在共发酵菌株筛选的过程中，我们发现很多菌株具有微弱的促进作用，但是效果均不明显，但是有一株假单胞菌具有非常显著的促进其发酵提取液作为油浆沉降剂的沉降效果，并且能带来非常显著的改善柴油喷雾性能的效果。该株假单胞菌被中国专利201210398352公开，其特征是：保藏名称为：Pseudomonas stutzeri SC221-M，保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏地址：中国 武汉 武汉大学；保藏日期：2012年7月11日，保藏号：CCTCC No:M 2012281。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种油浆沉降剂，其制备方法如下：

(1)菌种分别活化：

将甘油冻存管中的嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228用接种挑取3环接到100mLLB摇瓶中，在65℃，120rpm的条件下，振荡培养24h成为种子液；

将甘油冻存管中的假单胞菌CCTCC No:M 2012281用接种挑取3 环接到100mL LB摇瓶中，在32℃，100rpm的条件下，振荡培养24h 成为种子液；

(2)共发酵：

按照嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228 3％的接种量接种步骤 (1)获得的嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228种子液，假单胞菌 CCTCC No:M 2012281 3％的接种量接种步骤(1)获得的嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CCTCC No:M 2012281种子液，接种于液态发酵培养基中，于35℃振荡培养30小时成为有一定粘稠度的发酵培养物；

所述液态发酵培养基的配方如下：按照重量百分比，葡萄糖3％，麦芽糖2％，蛋白胨为1％，NaCl为1％，其余为纯净水，pH为7.0；

(3)发酵提取液制备：

将发酵培养物用1200rpm离心后20min后，取上清液，紫外线消毒灭菌，200目过滤后，得到略有粘稠度的发酵提取液，蒸发浓缩到原体积的1/2；

(4)加入0.5份发酵提取液重量的tween80，混合均匀成为油浆沉降剂。

考虑到后面提纯方便，在发酵阶段尽量使用可溶性糖类以及必要的蛋白来源(蛋白胨)作为能源，这样可以尽可能少的减少发酵上清液中的杂质，提高油浆沉降剂的品质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的油浆沉降剂由生物发酵制备得到，天然环保。

(2)本发明的油浆沉降剂沉降催化剂效果好，并且还能显著改善柴油的雾化性能，进一步改善油品的品质。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：

一种油浆沉降剂，其制备方法如下：

(1)菌种分别活化：

将甘油冻存管中的嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228用接种挑取3环接到100mLLB摇瓶中，在65℃，120rpm的条件下，振荡培养24h成为种子液(种子液终浓度为1.5*10⁸CFU/ml)；

将甘油冻存管中的假单胞菌CCTCC No:M 2012281用接种挑取3 环接到100mL LB摇瓶中，在32℃，100rpm的条件下，振荡培养24h 成为种子液(种子液终浓度为1.2*10⁸CFU/ml)；

(2)共发酵：

按照嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228 3％的接种量接种步骤 (1)获得的嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228种子液，假单胞菌 CCTCC No:M 2012281 3％的接种量接种步骤(1)获得的嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CCTCC No:M 2012281种子液，接种于液态发酵培养基中，于35℃振荡培养30小时成为有一定粘稠度的发酵培养物；

所述液态发酵培养基的配方如下：按照重量百分比，葡萄糖3％，麦芽糖2％，蛋白胨为1％，NaCl为1％，其余为纯净水，pH为7.0；

(3)发酵提取液制备：

将发酵培养物用1200rpm离心后20min后，取上清液，紫外线消毒灭菌，200目过滤后，得到略有粘稠度的发酵提取液，蒸发浓缩到原体积的1/2；

(4)加入0.5份发酵提取液重量的tween80，混合均匀成为油浆沉降剂。

实施例2：

对比例1：实验方法和条件同实施例1，但是仅用嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228进行发酵；

对比例2：实验方法和条件同实施例1，但是仅用假单胞菌CCTCC No:M 2012281进行发酵；

对比例3：实验方法和条件同实施例1，将假单胞菌CCTCC No:M 2012281替换为产碱假单胞菌ATCC14909。

设置对比例4：选择常规的市售的聚甲基丙烯酸作为沉降剂(购买自骏雁新材料科技(上海)有限公司)。

实施例3：

所用油浆取自中国石化股份安庆分公司催化裂化装置，该厂的催化裂化外甩油浆中催化剂颗粒含量高达6.5g/L以上，影响了深加工产品的质量。称取一定量的催化裂化油，加热至85℃，使其具有良好的流动性，将其搅拌均匀后再按照1.5％的重量比例加入实施例1 和实施例2所得的油浆沉降剂(空白对照组不加入任何的物质)，在 85℃恒温中分别混合均匀12小时和24小时，分离出沉淀物,沉淀物用石油醚充分洗涤,干燥后称重，比较不同组别油浆的固含量。结果如表1所示。

表1不同组别油浆不同下沉时间的固含量

	12h(mg/g)	24h(mg/g)
			空白对照组	0.11	0.17
实施例1	2.72	5.53
			对比例1	0.43	0.91
对比例2	0.14	0.21
			对比例3	0.57	1.12
对比例4	1.82	2.53

可见，嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228本身具有一定的油浆沉降剂的效果，但是效果还不够好。当加入假单胞菌CCTCC No:M 2012281，效果明显增加，但是其他菌株共发酵其发酵提取液作为油浆沉降剂的效果不明显。当同时使用嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228和假单胞菌CCTCC No:M 2012281作为沉降剂时候，可见明显较其他实验组油桨的清澈度更好。

实施例4：

比较实施例1和实施例2组按照实施例3的方法进行沉降处理后得到的油浆的喷雾实验效果。

本发明选用特制单孔喷油器来进行喷雾实验，喷孔直径为 0.366mm，喷射压力为21mpa。通过实验得到数据来计算柴油的索特平均直径。由于喷雾液滴的尺寸分布函数较为复杂，为方便起见，许多关于喷雾的研究都仅采用液滴的平均直径。索特(Sauter)平均直径(SMD)的定义为：假定一次喷雾的液滴大小均相同，则液滴体积与表面积的比值称为索特(Sauter)平均直径。油滴的索特直径越小，雾化越好。结果如表2所示。

表2不同实验组油浆的喷雾实验效果

	索特平均直径(mm)(12h组)	索特平均直径(mm)(24h组)
			实施例1	19.3	17.5
对比例1	26.8	25.6
			对比例2	35.3	34.8
对比例3	25.4	23.8
			对比例4	22.9	21.8

可见，嗜热脱氮芽孢杆菌菌株CGMCC-1228联合假单胞菌CCTCC No: M 2012281，不但油浆沉降的效果明显增加，还具有改善柴油喷雾性能的功效，还可以作为石油改进剂使用。但是单用假单胞菌CCTCC No: M 2012281并无明显效果。推测沉降的原理肯可能是菌株的上清液产生了很多代谢物，作为一个组合物起到了絮凝和改性的作用，假单胞菌CCTCCNo:M 2012281促进了其胞外代谢物的产量和改性，如胞外多糖的分子链和活性，使得固体粒子的表面活性得到改变，从而使得固体粒子从油相中分离并聚结、絮凝。并且本发明的产物还非常环保，不会对环境造成大的污染。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。