[发明专利]石油酶研制方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物发酵技术领域，特别是涉及一种新酶种选育方法及工业化生产技术的研发。

背景技术

利用生物技术提高石油开采率，一直是世界范围内各国相竞投入大量人力、财力、物力进行研发的重大课题。由于地层条件复杂、环境恶劣和石油成份的结构特殊，对进入油层里的微生物生存和繁育具有极强的破坏作用，利用生物技术提高石油开采率目前仅停留在理论层面的研讨，未见有成功的报道。

石油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。物理性质包括密度、粘度、凝固点等，化学性质包括组分组成和杂质含量等。石蜡是石油组分组成的重要伴生物之一，其含蜡量的高低也是影响到石油密度和粘度以及凝固点的主要因素。石蜡是一种白色或淡黄色固体，由高级烷烃组成，熔点为37℃-76℃，主要成份是C、H、O三种，含有少量芳香烃及碱性氮，分子结构CnH_2n+2，碳原子数一般为22-36，分子量范围为360-540。在地下以胶体状溶于石油中。石油中石蜡含量高，粘度加大，凝固点上升，流动性差，开采难度加大，我国目前开采的石油大部分均属于这种蜡含量高、凝点高的石油。

发明内容

利用酶蛋白对作用对象进行定向分解，具有节能减排、保护环境、清洁生产的综合优势，且生产效率高、增产潜力大，是未来生物产业发展的方向。用本发明创新方法培育新菌种制造的酶制剂新产品“石油酶”(SYM)利用酶蛋白能够噬化分解石蜡分子结构功能，分解稀释石油中的石蜡组分，降低石油粘度和凝固点，增加石油在地层下的可流动性，从而使因石油凝固形成的油层枯竭因素造成采油量下降的油井增加采集量，提高资源的可利用率，就是本发明的目的。

本发明为制取石油酶制剂所需新菌种选育方法及工业化生产技术的研发。

全发明由菌种培育方法，实验方法和生产技术即发酵以及提取工艺的设计三部分组成。

1、“石油酶”(SYM)菌种的遴选和培育方法：

该部分核心技术在于对工业化生产中含有脱蜡基的枯草芽孢杆菌采用定向诱变选育，培育能在一般微生物活体无法存活的石油环境中具有自然生存和噬蜡能力的专有新菌种生产石油酶制剂，以其酶蛋白对石油中含量大且影响原油粘度和密度造成原油流动性差的胶状石蜡进行分解，稀化石蜡胶体，降低原油粘度和凝固点，提高对含油地层中的石油采出率。

2、实验方法的制定：

该部分是新酶种能否形成工业化生产的重要内容，也是新品种定向和量化的主要标志。其主要指标是规范和确定产品性能在一定条件下的量化值。该发明制定的量化指标为：在40℃、PH7.0-8.0范围，1ml酶液(或1g酶粉)1H可噬解石蜡量。其噬解1mg石蜡即为1个活力单位。

3、工业生产技术(发酵工艺和提取工艺)研究：

在按常规发酵工艺进行培养液碳氮比结构设计中加入“营养桥”(YYQ)组分，使正常含碳、氮营养成份原料与对微生物生存具有破坏作用的石油中烷烃、环烷烃、芳香烃烃类成份相容，在定向制取高活力酶蛋白的同时，增加菌体对烃类组分的相容和适应性。使其最终产品具有在地层下石油环境中的抗逆和噬蜡能力，达到工业化产品提高石油开采率的应用价值目标。

本发明是通过下述技术方法实现的：

1、从现有工业生产中含有脱蜡基的枯草芽孢杆菌经紫外线处理和含有“YYQ”和“YYL”的特殊培养基定向诱变选育能在石油中存活并且具有噬蜡能力的酶制剂新生产菌种，通过发酵法制取新产品“石油酶”(SYM)。使其酶蛋白性能能够在微生物无法存活的地下石油层内对石蜡分子结构中的C、H原子进行噬解和稀释。

2、根据定性需要制定出能适宜“石油酶”(SYM)发酵生产并且能确保和继续提高酶活力单位的分级培养工艺。

①菌种培养(摇瓶)液配比：

牛肉膏：1％

蛋白胨：1％

氯化氨：0.5％

琼脂：1.6％

YYQ(营养桥)0.5％

YYL(过处理的含蜡石油)2％

培养条件：

38℃培养56H。

PH：7.2-7.5

②菌种扩大培养(种子罐)液配比：

玉米粉：2％

豆饼粉：4％

磷酸氢二钠：0.4％

磷酸氢二钾：0.03％

硫酸铵：0.4％

硫酸镁：0.02％

碳酸钠：0.01％

YYQ：1％

YYL：4％

控制条件：

通风比：1∶0.4

温度：38℃±1℃

PH值：7.0-7.2