微生物降解稠油中沥青质的研究进展
2021-03-30于洋刘琦彭勃吕静
化工进展 2021年3期
于洋,刘琦,彭勃,吕静
(1 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院,温室气体封存与石油开采利用北京市重点实验室,北京102249;2 中国石油大学(北京)新能源与材料学院,北京102249)
沥青质通常被认为是分子量最大、分子结构最复杂的原油组分之一,其化学成分不是固定的,含有 硫(0.3%~10.3%)、 氧(0.3%~4.8%)、 氮(0.6%~3.3%)等杂原子和少量的铁、镍、钒等金属元素[12-13]。沥青质结构可以分为3个层次,即分子层次、似晶缔合体层次和胶束层次。沥青质分子结构单元是以稠合芳环为中心,外围与环烷环、杂环及含或不含杂原子的烷基侧链连接。似晶缔合体以分子片层结构为基本单元,通过电荷转移、氢键、范德华力、π-π相互作用、偶极相互作用等形成。稠油中的胶质分子、沥青质分子与芳烃分子相互之间存在强烈的缔合作用,构成大分子聚集体结构[14],形成以芳烃为溶剂,沥青质为胶束,胶质为稳定剂的连续分布的动态稳定胶体体系,其内部存在大量形状不规则、体积不同、结构松散的胶团结构[15-17]。沥青质分子中含有几个缩聚芳香基和N-烷基,它们以侧链和桥链形式附着在芳香环和环烷环上,链长为C1~C4到C30~C40[18]。正因大量的胶质和沥青质形成了复杂的内部微观结构,导致稠油黏度高。本文详细论述了微生物通过降解原油中沥青质降低原油黏度的机理,同时分析了微生物降解菌株的国内外研究现状,并针对目前微生物降解存在的问题与不足提出了相应建议,讨论了未来的发展方向。
1 微生物降解沥青质机理
稠油中富含胶质和沥青质,且含有较多的硫、氧、氮等杂原子化合物和镍、钒等金属化合物。……
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