微生物防腐脱硫技术
2005-8-29中国石油网
    微生物防腐技术是利用特殊的微生物在油田生产系统中通过微生物之间的生存竞争,抑制引起腐蚀的有害菌生长繁殖,从而降低或抑制生物腐蚀。
    油田生产设施庞大复杂,经过多年的运行,腐蚀严重。腐蚀包括化学腐蚀和生物腐蚀,其中生物腐蚀对油田地下管柱的危害较大。据报道,美国每年石油生产因腐蚀造成的损失达300亿~500亿美元,其中有77%是由细菌造成的(主要是硫酸盐还原菌);英国有95%的地下腐蚀主要是由硫酸盐还原菌引起的。我国油田的生物腐蚀也同样严重,目前主要依靠加入杀菌剂控制生物腐蚀,但一方面引起腐蚀的细菌很快对杀菌剂产生适应性,另一方面油田水量很大,杀菌剂用量也很大,在成本和环保上都带来很大的负担。因此需要从微生物特点考虑,采取新的技术和方法。国外已开展应用微生物共生拮抗来抑制腐蚀细菌的研究,这是一种生物防治方法,其优势在于不使用杀菌剂,减少对环境的危害,同时处理效果好。
    微生物脱硫技术
    微生物脱硫技术是利用细菌产生的酶选择性地对硫进行氧化,断裂C-S键,将其分解成可溶于水的物质,然后再从油品中分离出来。由于生物脱硫的高度专一性和高效率,并可在常温常压下操作,已受到人们的普遍关注。
     传统的物理分离方法只能脱除无机硫,而化学法脱硫过程需要在高温、高压、催化加氢等苛刻条件下进行,成本和操作费用很高,此外这些方法处理杂环分子中的硫时效果不好。生物脱硫技术因其具有成本和操作费用低、反应条件温和、无需加氢等优点,有希望成为传统加氢脱硫过程的辅助途径,用来进行含硫燃料的精加工,特别是近年来生物技术的发展使高活性脱硫生物技术取得了新进展,引起了国内外的兴趣。
     生物脱硫的工业化应用要求投资和运行费用较低,且能处理大量燃料。在分子水平上优化菌种或提取高活性的酶,设计具有良好混合特性的生化反应器,寻找有效的分离技术,力争与加氢脱硫过程的优势互补,达到深度脱硫的目的,实现工业化的经济可行性。生物脱硫技术是实现21世纪绿色化学工程的一个有效手段,具有很高的社会效益,将在未来环保领域发挥主要作用。
    微生物技术实施过程中,应用的是生物制剂而不是化学药剂,因此具备以下方面的优势。
    反应速度:在产品合成过程中化学药剂一般需要经过多个反应步骤才能形成最终产品,而微生物制剂仅需要通过微生物发酵一步完成,生产工艺简单。
    反应条件:化学药剂的生产一般需要高温、高压、强酸或强碱等条件,因此对生产设备要求较高,而生物制剂的生产(即发酵过程)是在常温、常压的温和条件下完成,因此,对生产设备要求和耗能较低。
    原料要求:化学药剂的生产对原料的纯度要求较高,而生物制剂的生产原料一般是农副产品或其他再生资源,因此生产原料成本低。
    对环境的影响:由于化学药剂的生产过程需要强酸、强碱,同时副反应较多,对环境污染较重;而生物制剂的生产产物较专一,污染小,因此生物制剂的使用具有成本低、耗能少、对环境影响小等优势。
    21世纪将是生物技术的世纪,生物技术的发展同样也会在油气工业领域发挥越来越重要的作用。
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