專利名稱：適用于生物脫硫后形成的油水乳狀液的破乳方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油化工和工業(yè)微生物領(lǐng)域，具體地說是針對燃料油脫硫后形成的乳狀液的幾種破乳方法。
背景技術(shù)：
乳狀液是指一種或多種液體以液珠形式分散在與它不相溶的液體中構(gòu)成的粗分散體系，由于體系顯現(xiàn)乳白色而被稱為乳狀液。在乳狀液體系中，以珠狀形式存在的相稱為內(nèi)相，由于其不連續(xù)性又稱為不連續(xù)相或分散相。而另一相稱為外相，由于其連續(xù)性，又稱為連續(xù)相或分散介質(zhì)。通常的乳狀液有一相是水或水溶液，被稱為水相，另一相是與水不相溶的有機(jī)相被稱為油相。乳狀液的類型有以下幾種①水包油型(Oil in Water)，以O(shè)/W表示，其內(nèi)相為油，外相為水，如人乳、牛乳等，生物脫硫后形成的乳狀液多屬于此類型；②油包水型(Water in Oil)，以W/O表示，內(nèi)相為水，外相為油。由于油多于水，原油主要為這種類型的乳狀液。③套圈式，以O(shè)/W/O或W/O/W表示，即水相和油相交替一層一層的包著，這種類型較少見。
乳化劑是乳狀液賴以穩(wěn)定的關(guān)鍵，它可以吸附在油水界面上形成單分子膜，有降低油水界面張力及阻止油珠并聚的作用而使乳狀液穩(wěn)定。乳化劑主要分有四類表面活性劑類，高分子型，天然產(chǎn)物類以及固體粉末。影響乳狀液穩(wěn)定的因素有界面引力、界面膜的性質(zhì)、界面電荷和分散介質(zhì)的粘度等(徐艷麗.2000，表面活性劑的功能，化學(xué)工業(yè)出版社，北京pp.106～137；姚允武，裘祖楠，1988，膠體與表面化學(xué)，pp.165～258)。
使乳狀液發(fā)生油水分離的現(xiàn)象稱為破乳。常用的方法有①、用另外一種表面活性很強(qiáng)的物質(zhì)或不能形成牢固膜的表面活性物質(zhì)代替原來的乳化劑，使界面膜發(fā)生改變；②、加入某些能與乳化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，消除乳化劑的保護(hù)作用；③、加入乳化機(jī)理不同的乳化劑，如高價(jià)的電解質(zhì)，加強(qiáng)攪拌，離心分離，超聲波，微波，電泳法等皆可加速分散相的聚結(jié)從而達(dá)到破乳的目的。
破乳是一個(gè)復(fù)雜的過程，目前尚沒有一個(gè)固定的規(guī)律可用，因此也沒有一個(gè)萬能的破乳劑。近年來國內(nèi)外對破乳的研究較多，均是根據(jù)乳狀液特定的形成特點(diǎn)及離子強(qiáng)度進(jìn)行破乳劑的復(fù)配，或是利用了細(xì)菌或其代謝產(chǎn)物，如有機(jī)酸及表面活性劑等(Chang Je Hwan，YoonJung Kim，Bum Hawn Lee，et al.2001，Biotechnol Prog.17876～880；夏利新，曹國英，陸世維等.2002，化學(xué)研究與應(yīng)用.14(6)，623～627；Madhusweta D.2001，Bioresource Technology.7915～22；Lee Jae-Chan，Ki-Young Lee.2000，Biotechnol.Prog.221157～1163)。國外對破乳的研究頗多，成功地開發(fā)出了多種破乳方法，包括加熱、強(qiáng)電、超聲波、微波、化學(xué)破乳等方法(Dunning H N，Moore J W，Denekas M O.1953，Ind.Eng.Chem.，451759～1765；Lee C J，WangS S，Chan C C.1995，J.Chinese Institute Chem.Eng.，26(4)263～275；Fang C S，Lai PMC，ChangBKL.1980，Environ.Prog.8(4)235～238；；Li K L，Xia L X，Li J，et al.2001，CarbohydrateResearch，3319～12；Gabriel G，Gabriel S，Grant E H，et al.1998，Chem.Soc.Rev.27213～223)。石油勘探開發(fā)研究院的郭東紅博士選用一種生物破乳劑，把它與三種聚醚型破乳劑復(fù)配進(jìn)行原油破乳試驗(yàn)，結(jié)果表明，生物破乳劑的引入可以顯著提高原油乳狀液破乳脫水的速度和效果。通過電化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)生物破乳劑的加入使得化學(xué)破乳溶液的界面膜電容隨時(shí)間增加的趨勢明顯，界面膜被擊穿的時(shí)間縮短，而界面膜電阻隨時(shí)間的下降程度也相應(yīng)增強(qiáng)，這充分說明生物破乳劑與化學(xué)破乳劑具有“協(xié)同效應(yīng)”(郭東紅等，1999，微生物表面活性劑與破乳劑協(xié)同作用的機(jī)理研究，油田化學(xué)信息，117-19)。Nalina等人從被石油污染地點(diǎn)篩選出一組混合菌群，發(fā)現(xiàn)它們具有很好的破乳活性，在一小時(shí)內(nèi)可以使煤油—水模型乳狀液達(dá)到破乳率96％。凍融和高壓滅菌不影響其破乳活性。后證實(shí)是菌體粒子和菌體產(chǎn)生的表面活性劑起到破乳作用(Nalina Nadarajah，Ajay Singh，Owen P.Ward，2002a，Process Biochemistry，371135～1141；Nalina Nadarajah，Ajay Singh，Owen P.Ward，2002b，World Journal of Microbiology& Biotechnology，18435～440；)。
柴油的生物脫硫反應(yīng)(biodesulfurization，以下簡稱BDS)是在多相(油/水/菌體)體系中進(jìn)行的，菌體自身的疏水性使其能更好地接觸到有機(jī)相進(jìn)行脫硫反應(yīng)。菌體產(chǎn)生的表面活性劑能將油相乳化成小液滴，多相體系在乳化劑和強(qiáng)烈通風(fēng)攪拌作用下反應(yīng)會產(chǎn)生一種穩(wěn)定的乳狀液，這為BDS后期的油水分離帶來了困難，并嚴(yán)重地影響了BDS的工業(yè)化進(jìn)程(Abhijeet P B，Eric N K，Matthew J G，et al.2002，Biotechnol.Prog.，1888～93)。目前，BDS使用的破乳方法是離心法和水力旋流器(hydrocyclone)法(Yu L，Meyer T，F(xiàn)olsom B.1998，USPatent No.5772901)，它將一種大約長1m、直徑5～10cm的錐形管替代反應(yīng)罐，液體從大的一頭流入并開始旋轉(zhuǎn)，密度大的部分(水)甩到管的外側(cè)壁，輕的在中間，分離的部分流到一個(gè)連續(xù)的裝置中，這種方法的應(yīng)用有很大潛力，因?yàn)樗鼪]有驅(qū)動裝置，能低成本地分離油-水混合物，同時(shí)能分離位于油-水界面處的菌體。若油中有水，菌體在水滴表面，將從菌體-水相中分離出純凈的油。如將一小滴油加到剩余溶液中，成為水中有油，菌體在油滴表面。此反應(yīng)可循環(huán)利用，通過控制混合相的組成，可以不消耗太多能量獲得相對純凈的水或油，降低了生成成本。但此方法的缺點(diǎn)是不能完全破乳，柴油回收率仍然十分有限。
DBT基團(tuán)向細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程對于整個(gè)脫硫過程來說是至關(guān)重要的，但是這種轉(zhuǎn)運(yùn)作用會加緊油水間的“親密接觸”，從而導(dǎo)致緊密的乳狀結(jié)構(gòu)，因此要回收脫硫油，分離副產(chǎn)物，就必須打散這種乳化結(jié)構(gòu)；要使BDS技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化過渡，就必需開發(fā)出各種操作簡單、費(fèi)用低廉、使油/水/菌體三相得以充分分離、無毒害、無污染的破乳方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要目的在于克服現(xiàn)有破乳技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)，提供了幾種用于燃料油生物脫硫后形成乳狀液的破乳新方法。它是利用微生物的和化學(xué)的方法共同達(dá)到破乳目的。
用于生物脫硫后形成的油水乳狀液的破乳方法，所用的破乳劑之一是醇類破乳劑；采用的方法是生物脫硫形成的油水乳狀液，按1∶15至1∶25(v/v)的比例向乳狀液表面噴灑該破乳劑，室溫作用1～2h，5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相；
所用的破乳劑之二是脂肽類生物表面活性劑類；采用的方法是生物脫硫形成的油水乳狀液，按1∶15至1∶25(v/v)的比例向乳狀表面加入該破乳劑，室溫作用1～2h，5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相；所用的破乳劑之三是紅球菌菌體細(xì)胞類；采用的方法是生物脫硫形成的油水乳狀液，按1∶2至1∶10(v/v)的比例向乳狀液表面加入該破乳劑，室溫作用1～2h，5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相；所用的醇類為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇和異戊醇。
所用的脂肽類生物表面活性劑是從枯草芽孢桿菌在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)上發(fā)酵培養(yǎng)后的發(fā)酵液中提取得到的，該菌株名稱為Bacillus subtilisNK-LRL068，已保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”，保藏號CGMCCNO.1080。
所用的NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)培養(yǎng)的紅球菌菌株名稱為Rhodococcus erythropolis PR-1，已保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”，保藏號CGMCC NO.1465。用于破乳的菌體本身就是用于生物脫硫的菌體細(xì)胞，而且菌體本身同時(shí)具有乳化油相和水相形成乳狀液的作用。
以上這些方法可以對生物脫硫后形成的乳狀液進(jìn)行破乳中的應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下1、生物脫硫乳狀液的制備將Rhodococcus erythropolis DS-3菌體(馬挺，劉健，佟明友等，微生物學(xué)報(bào)，2002，42126～131)懸于DBT培養(yǎng)基中制成20mg/mL的菌懸液，并與柴油混合(4∶1，v/v)，30℃，300r/min振蕩培養(yǎng)24h后即可產(chǎn)生上層為穩(wěn)定的三相(菌體、柴油、水)乳狀液、下層為水相的混合液，上層乳狀液可穩(wěn)定一個(gè)月之久。
2、乳化類型的鑒定油紅O(Oil Red)是溶于有機(jī)相的染料，油紅O溶液(2％，十六烷配制)50μL加入到新鮮配制的乳狀液中，混勻，若乳狀液被完全染成紅色，則為W/O型乳狀液；若乳狀液中只有紅色斑點(diǎn)，而沒有被完全染成紅色，則為O/W型乳狀液。
3、破乳劑的選擇及破乳效果評價(jià)將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(理論上應(yīng)含1mL的柴油)，將不同水溶性破乳劑(因乳狀液為O/W型)以一定比例加到乳狀液中，振蕩混勻(醇類采用緩慢加入不混勻的方式)，室溫放置1-2h或4000r/min離心20min，刻度法計(jì)量每管析出的柴油量(XmL)，對照用水代替。每種菌液或?qū)φ兆?組平行實(shí)驗(yàn)。破乳率％＝XmL/1mL×100％。
4、柴油組分的分析HP GC 6890，PONA色譜柱(50m×0.20mm id×0.50μm)，HP AED化學(xué)工作站，美國Agilent公司。HP2加熱吸氣型氦氣凈化器，美國Valco儀器公司。
HP GC 6890配有分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)中以分流方式進(jìn)樣。GC中的所有氣體流量和壓力都使用電子壓力控制(EPC)，HP 6890 GC上的一個(gè)輔助壓力控制裝置用以控制AED反應(yīng)氣體的壓力。用HP G1916A自動液體進(jìn)樣器(ALS)進(jìn)樣。主要操作條件和參數(shù)進(jìn)樣口溫度280℃；載氣為氦氣；柱升溫程序120℃，保持5min；以1.5℃/min速率升至270℃；柱前壓12psi；分流比100/1；進(jìn)樣的體積1μL。
本發(fā)明使用的破乳劑不僅具有更好的破乳能力(見圖1和圖2)，而且具有成本低，針對性強(qiáng)，易被降解，不污染環(huán)境，對加工設(shè)施無腐蝕作用等優(yōu)點(diǎn)，因此它在生物脫硫后提取中油水分離領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用前景十分廣闊。
圖1中的破乳劑分別為1、水；2、吐溫80；3、脂肽類生物表面活性劑；4、異丙醇；5、紅球菌菌體細(xì)胞；圖2中兩管分別為1、對照管；2、破乳劑處理管；A油相B乳化層C水相表1 不同破乳劑在最優(yōu)比例下的破乳效果

柴油主要是由正烷烴及支鏈異構(gòu)烷烴組成，保持其正構(gòu)烷烴所占比例對于油品質(zhì)量至關(guān)重要，評價(jià)柴油質(zhì)量的兩大標(biāo)準(zhǔn)是柴油的正構(gòu)烷烴組分、十六烷值和硫含量的變化。本發(fā)明對0#柴油和破乳劑破乳離心后回收柴油進(jìn)行GC-MS分析，結(jié)合各組分所占整個(gè)峰面積百分比證明醇類、脂肽類生物表面活性劑和紅球菌細(xì)胞破乳并離心后，柴油主要的正構(gòu)烷烴組分的峰面積百分比并無明顯改變，說明破乳過程不影響油品的熱值(圖3、圖4、圖5)。
本發(fā)明的有益效果是方法操作簡單、費(fèi)用低廉、對環(huán)境無毒害、無污染；使油/水/菌體三相得以充分分離，且效果好于傳統(tǒng)的化學(xué)破乳劑；同時(shí)不影響柴油的烴組分，使柴油的熱值充分保留。


圖1不同破乳劑的破乳效果，圖2脂肽類生物表面活性劑破乳效果，圖30#柴油的烴組分GC分析圖；圖4破乳后柴油的烴組分GC分析圖；圖5脂肽類生物表面活性劑破乳后柴油的烴組分GC分析圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1乙醇作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備將Rhodococcus erythropolis DS-3菌體(馬挺，劉健，佟明友等，微生物學(xué)報(bào)，2002，42126～131)懸于DBT培養(yǎng)基中制成20mg/mL的菌懸液，并與柴油混合(4∶1，v/v)，30℃，300r/min振蕩培養(yǎng)24h后即可產(chǎn)生上層為穩(wěn)定的三相(菌體、柴油、水)乳狀液、下層為水相的混合液，上層乳狀液可穩(wěn)定一個(gè)月之久。
2.乳化類型的鑒定油紅O(Oil Red)是溶于有機(jī)相的染料，油紅O溶液(2％，十六烷配制)50μL加入到新鮮配制的乳狀液中，混勻，若乳狀液被完全染成紅色，則為W/O型乳狀液；若乳狀液中只有紅色斑點(diǎn)，而沒有被完全染成紅色，則為O/W型乳狀液。
3.破乳及其效果評價(jià)1).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將乙醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
2).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將乙醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.95mL，破乳率％＝95％。
3).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將乙醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.98mL，破乳率％＝98％。
4).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將乙醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
5).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將乙醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.94mL，破乳率％＝94％。
6).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將乙醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
4.柴油組分的分析HP GC 6890，PONA色譜柱(50m×0.20mm id×0.50μm)，HP AED化學(xué)工作站，美國Agilent公司。HP2加熱吸氣型氦氣凈化器，美國Valco儀器公司。
HP GC 6890配有分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)中以分流方式進(jìn)樣。GC中的所有氣體流量和壓力都使用電子壓力控制(EPC)，HP 6890GC上的一個(gè)輔助壓力控制裝置用以控制AED反應(yīng)氣體的壓力。用HP G1916A自動液體進(jìn)樣器(ALS)進(jìn)樣。主要操作條件和參數(shù)進(jìn)樣口溫度280℃；載氣為氦氣；柱升溫程序120℃，保持5min；以1.5℃/min速率升至270℃；柱前壓12psi；分流比100/1；進(jìn)樣的體積1μL。
實(shí)施例2丙醇作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.9mL，破乳率％＝90％。
2).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.88mL，破乳率％＝88％。
3).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.91mL，破乳率％＝91％。
4).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h或，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.88mL，破乳率％＝88％。
5).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.86mL，破乳率％＝86％。
6).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.89mL，破乳率％＝89％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1。
實(shí)施例3異丙醇作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
2).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.95mL，破乳率％＝95％。
3).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
4).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
5).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.95mL，破乳率％＝95％。
6).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丙醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1實(shí)施例4丁醇作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.89mL，破乳率％＝89％。
2).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.85mL，破乳率％＝85％。
3).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.9mL，破乳率％＝90％。
4).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.87mL，破乳率％＝87％。
5).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.84mL，破乳率％＝84％。
6).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.89mL，破乳率％＝89％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1。
實(shí)施例5異丁醇作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.91mL，破乳率％＝91％。
2).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.87mL，破乳率％＝87％。
3).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.91mL，破乳率％＝91％。
4).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.9mL，破乳率％＝90％。
5).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.87mL，破乳率％＝87％。
6).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異丁醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.89mL，破乳率％＝89％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1。
實(shí)施例6異戊醇作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異戊醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
2).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異戊醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.95mL，破乳率％＝95％。
3).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異戊醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
4).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異戊醇(因乳狀液為O/W型)以1/15(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.95mL，破乳率％＝95％。
5).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異戊醇(因乳狀液為O/W型)以1/25(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
6).將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)，將異戊醇(因乳狀液為O/W型)以1/20(v/v)的比例緩慢加到乳狀液中，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1。
實(shí)施例7脂肽類生物表面活性劑作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定
同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Bacillus subtilis NK-LRL068菌株在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)72h。將發(fā)酵液與制備的乳狀液按以1/15(v/v)的比例加到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
2)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Bacillus subtilis NK-LR068菌株在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)72h。將發(fā)酵液與制備的乳狀液按以1/25(v/v)的比例加到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
3)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Bacillus subtilis NK-LR068菌株在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)72h。將發(fā)酵液與制備的乳狀液按以1/20(v/v)的比例加到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
4)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Bacillus subtilis NK-LR068菌株在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)72h。將發(fā)酵液與制備的乳狀液按以1/15(v/v)的比例加到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.97mL，破乳率％＝97％。
5)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Bacillus subtilis NK-LR068菌株在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)72h。將發(fā)酵液與制備的乳狀液按以1/25(v/v)的比例加到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
6)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Bacillus subtilis NK-LR068菌株在NB培養(yǎng)基(蛋白胨1％，牛肉膏0.5％，氯化鈉0.5％)、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)72h。將發(fā)酵液與制備的乳狀液按以1/20(v/v)的比例加到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.96mL，破乳率％＝96％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1。
實(shí)施例8紅球菌作為破乳劑的使用方法1.生物脫硫乳狀液的制備
同實(shí)施例1。
2.乳化類型的鑒定同實(shí)施例1。
3.破乳及其效果評價(jià)1)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Rhodococcus sp.PR-1菌株在NB培養(yǎng)基、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)36～72h，6000r/min離心10min收集菌體細(xì)胞，將細(xì)菌種子液與乳狀液以1∶2(v/v)的比例加入到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.9mL，破乳率％＝90％。
2)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Rhodococcus sp.PR-1菌株在NB培養(yǎng)基、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)36～72h，6000r/min離心10min收集菌體細(xì)胞，將細(xì)菌種子液與乳狀液以1∶10(v/v)的比例加入到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.88mL，破乳率％＝88％。
3)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Rhodococcus sp.PR-1菌株在NB培養(yǎng)基、37℃、200轉(zhuǎn)/分鐘發(fā)酵培養(yǎng)36～72h，6000r/min離心10min收集菌體細(xì)胞，將細(xì)菌種子液與乳狀液以1∶5(v/v)的比例加入到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置2h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.9mL，破乳率％＝90％。
4)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Rhodococcus sp.PR-1菌株在NB培養(yǎng)基、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)36～72h，6000r/min離心10min收集菌體細(xì)胞，將細(xì)菌種子液與乳狀液以1∶2(v/v)的比例加入到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.89mL，破乳率％＝89％。
5)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Rhodococcus sp.PR-1菌株在NB培養(yǎng)基、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)36～72h，6000r/min離心10min收集菌體細(xì)胞，將細(xì)菌種子液與乳狀液以1∶10(v/v)的比例加入到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.88mL，破乳率％＝88％。
6)、將振蕩混勻的乳狀液快速加入幾個(gè)10mL刻度試管中，每管5mL(含1mL的柴油)；將Rhodococcus sp.PR-1菌株在NB培養(yǎng)基、37℃、200r/min發(fā)酵培養(yǎng)36～72h，6000r/min離心10min收集菌體細(xì)胞，將細(xì)菌種子液與乳狀液以1∶5(v/v)的比例加入到乳狀液中充分振蕩混勻，室溫放置1h，4000r/min離心20min，3組平行實(shí)驗(yàn)平均每管析出的柴油量為0.88mL，破乳率％＝88％。
4.柴油組分的分析同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.用于生物脫硫后形成的油水乳狀液的破乳方法，其特征是，所用的破乳劑分別是(1)醇類破乳劑；所采用的方法是生物脫硫形成的油水乳狀液，按1∶15至1∶25(v/v)的比例向乳狀液表面噴灑該破乳劑，室溫作用1～2h，5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相；(2)脂肽類生物表面活性劑破乳劑；所采用的方法是生物脫硫形成的油水乳狀液，按1∶15至1∶25(v/v)的比例向乳狀液表面加入該破乳劑，室溫作用1～2h，5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相；(3)紅球菌菌體細(xì)胞破乳劑；所采用的方法是生物脫硫形成的油水乳狀液，按1∶2至1∶10(v/v)的比例向乳狀液表面加入該破乳劑，室溫作用1～2h，5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物脫硫后油水乳狀液的破乳方法，其特征是，所用的醇類為乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇和異戊醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物脫硫后油水乳狀液的破乳方法，其特征是，所用的脂肽類生物表面活性劑是從枯草芽孢桿菌在NB培養(yǎng)基上發(fā)酵培養(yǎng)后的發(fā)酵液中提取得到的，該菌株名稱為Bacillus subtilis NK-LRL068，已保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”，保藏號CGMCC NO.1080。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于生物脫硫后油水乳狀液的破乳方法，其特征是，所用的NB培養(yǎng)基培養(yǎng)的紅球菌菌株名稱為Rhodococcus erythropolis PR-1，已保藏于“中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心”，保藏號CGMCC NO.1465，用于破乳的菌體本身就是用于生物脫硫的菌體細(xì)胞，而且菌體本身同時(shí)具有乳化油相和水相形成乳狀液的作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的適用于生物脫硫后油水乳狀液的破乳方法，其特征是，這些方法在對生物脫硫后形成的乳狀液進(jìn)行破乳中的應(yīng)用。
全文摘要
適用于生物脫硫后形成的油水乳狀液的破乳方法，屬于石油工業(yè)微生物領(lǐng)域，是針對燃料油脫硫后形成的乳狀液的幾種破乳方法，所使用的破乳劑有三類，一是醇類；二是脂肽類生物表面活性劑；三是紅球菌菌體細(xì)胞。步驟是按一定比例(醇類破乳劑和脂肽類生物表面活性劑1∶15至1∶25；紅球菌菌體細(xì)胞1∶2至1∶10)向乳狀液表面噴灑破乳劑，室溫1～2h，然后5000r/min在線離心10min，分流收集上層油相，其中脂肽類生物表面活性劑最終破乳率可達(dá)99％。有益效果是方法操作簡單、費(fèi)用低廉、對環(huán)境無毒害、無污染；使油/水/菌體三相得以充分分離，且效果好于傳統(tǒng)的化學(xué)破乳劑；同時(shí)不影響柴油的烴組分，使柴油的熱值充分保留。
文檔編號B01D17/04GK1788823SQ200510015418
公開日2006年6月21日 申請日期2005年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月17日
發(fā)明者馬挺, 劉如林, 李國強(qiáng), 梁鳳來, 李紅, 李珊珊 申請人:南開大學(xué)