生物表面活性剂及在采油中的应用
课程：微生物资源开发利用
作者：隆冬玲
班级：生物工程2班
组别：第六组
表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂表面活性剂石油工业
环境工程
食品工业
精细化工
化学合成的表面活性剂VS微生物表面活性剂化学合成的表面活性剂微生物表面活性剂
降低表面张力降低表面张力
稳定乳化液稳定乳化液
增加泡沫增加泡沫
具有一定毒性无毒或低毒
能生物降解
生物表面活性剂的种类
一般都是按其化学结构特点分类，基本上可以分5大类：以糖为亲水基的糖脂，如鼠李糖脂、槐糖脂；
以低缩氨酸为亲水基的含氨基酸类脂，如脂肤、脂蛋白；
以磷酸基为亲水基的磷脂，如磷脂酞乙醇胺；
以梭酸基为亲水基的脂肪酸，如甘油脂、脂肪酸；
结合多糖、蛋白质及脂的聚合物，如脂多糖复合物。

微生物表面活性剂的应用
微生物表面活性剂在石油工业中的应用1利用微生物和微生物表面活性剂回收岩层中的石油2利用微生物表面活性剂降低石油粘滞度和净化贮油罐
1回收岩层中的石油
微生物强化采油(microbialenhanced oilrecovery,MEOR)
技术就是指往油层中注入某些微生物,同时注入一些微生物生长所必需的营养物,这些微生物在生长的同时,能产生生物表面活性剂。

这些生物表面活性剂可降低原油与水两相界面的张力,从而可提高油田的开采量。

据报道,紫红诺卡氏菌(Nocardia rhodochrous) 产生的海藻糖脂,用于地下砂石中石油的回收,出油率提高了30%。

2降低石油粘滞度和净化贮油罐
由于微生物表面活性剂可降低重油的粘滞度,故可应用于石油的回收和运输。

使用生物表面活性剂处理重油，可使重油的粘滞度从200000cP 下降至100cP，这就使得处理过的重油可用普通输油管道输送。

利用来自美国Petrogen公司的生物表面活性剂合成菌株处理科威特石油公司的原油罐的污泥,可以回收90%以上的沉积于污泥中的原油。

与常规的净化方法比较,用此法净化石油淤泥不仅代价低廉, 而且避免了石油淤泥对环境的污染。

微生物代谢产生的两亲化合物
(1)生物表面活性剂
(2)生物乳化剂
这两类物质都具有两亲结构，但相互间又有区别。

简言之，就乳化作用而言，生物表面活性剂是一些低分子量的小分子物质，它们能显著降低空气—水或油—水两相界面的张力。

有助于油—水乳化；而生物乳化剂皆是一些生物大分子，它们不能显著降低油—水间的界面张力，对油—水间的界面表现出很强的亲和力，能吸附在分散的油滴表面，防止油滴凝聚，从而使这种乳状液稳定。

微生物表面活性剂的结构和理化性能1、溶解性
糖脂不溶于水。

一般讲，非极性糖脂溶于氯仿这样的憎水溶剂；而极性糖脂则溶于氯仿/甲醇混合溶剂。

含氨基酸类脂溶于室温下的醚、正已烷和氯仿。

含蛋白的表面活性剂能溶于水，有的可被氯仿抽提。

2、表面活性和界面活性
微生物表面活性剂能显著降低表面张力，特别是降低油—水间的界面张力，形成胶束溶液，使烃乳化，改变表面物质的憎水性。

微生物表面活性剂的化学稳定性和热稳定性微生物表面活性剂的化学稳定性和热稳定性
是非常重要的，特别是三次采油时，地层
温度很高，有些化学合成的表面活性剂的
耐热性不够，容易分解失活，而微生物表
面活性剂对热较稳定。

微生物表面活性剂在三次采油中的应用微生物表面活性剂有如下特殊性能：
•能显著降低表面张力，特别是降低油水间的界面张力，形成胶束溶液，使烃乳化；
•能溶于地层水和注人水中；
•在油水界面上有高度的表面活性；
•含油岩层表面有很好的润湿性；
•对附着岩层表面的原油有良好的洗油性；
•有高度分散原油的特点；
•有较好的耐热稳定性，所以有高度的驱油层性。

因此，微生物表面活性剂能有效地提高原油采收率。