Способ выращивания микроорганизмов на дизельном топливе с одновременной депарафинизацией его Советский патент 1983 года по МПК C12N1/26 C10G32/00 C12N1/26 C12R1/00 

эо

4:

:

4

00 Нзобретешие относится к микробио логической и нефтехимической промыш ленности и может быть использовано в производстве кормового белка из нефтяных дистиллятов, преимущественно керосиновых, дизельных и газо левых фракций. Известен способ выращивания микр организмов на дизельном, топливе с одновременной депарафинизацией его по авт. св. 306734, По этому способу микроорганизмы выращивают в дв стадии, на первой из которых культи вирование ведут на питательной сред содержащей в качестве источника угл рода нефтяной дистиллят, а на второ на питательной среде, полученной после отделения микроорганизмов, выращенных на первой стадии О. Недостатком способа является невысокий выход биомассы на второй стадии за счет снижения концентраци н-алканов в частично депарафинизиро ванном на первой стадии дистилляте. Цель изобретения - увеличение выхода биомассы. Указанная .цель достигается тем, что в способе выращивания микроорга низмов на дизельном топливе с одновременной депарафинизацией его по авт.св. № 306734, на второй стадии в питательную среду добавляют кубовый остаток, полученный при перегон ке депарафиниэата, в концентрации 0,5-6%. Кубовый остаток является побочным продуктом ДИСТШ1ЛЯЦИОННОЙ очист ки депарафинизё1Та, получаемого в пр цессе производства кормовьох дрожжей из нефтяных дистиллятов и представ|Ляет собой высоковязкий смолистый продукт, выкипающий в интервале „ температур 340-400 0, который содер ;кит высокомолекулярные углеводороды различной структуры, в том числе неутилизированные при микробиологической депарафинизации парафиновые углеводороды нормального строения, и другие углеводороды, являющиеся субстратом для роста дрожжей и бактерий . Однако непосредственное использование кубового остатка в качестве субстратй для роста микроорганизмов затруднено-из-за высокой вязкости згого продукта (при температуре 20 кинематическая вязкость выше 50 сст Добавление кубового остатка к депарафинизированному дистилляту с вязкостью 4,5-12 ест позволяет получить субстрат с кинематической вязкостью, благоприятной для выращивания на нем микроорганизмов, а именно не выше 18 ест. Способ осуществляют следунедим об разом. Выращивание микроорганизмов проводят на нефтяном дистилляте по известному способу, описанному в авт.св. 306734. При этом для обеспечения высокого выхода биомассы выращивание ведут при высоких скоростях протока (д-О,4-0,2 и концентрациях нефтяного дистиллята в среде (10-50%. В,качестве сырья используют любые дистилляты нефти, требующие депарафинизации и содержащие Ц -алканы, благоприятные для развития микроорганизмов. В частности наиболее удобны дистиллятныё фракции, выкипгиощие в пределах 200-400 С из высокопарафинйстых сортов нефтей Мангышлакской. Ставропольской, Ромашкинской и др. В качестве культур микроорганизмов используют любые микроорганизмы, растущие на углеводородах нефти: бактерии, дрожжи, грибы. Условия аэрации., температуру и кислотность среда поддерживают оптимальными для используемого штамма микроорганизмов. Источниками минерального питания служат соли азота, фосфора, калия, магния и других элементов, необходимых для развития микроорганизмов . Нефтяной дистиллят после первой ступени депарафинизации вьделяют центрифугированием, сепарацией или другими известными способами. При этом получают биомассу микроорганизмов и частично депарафинизированный нефтяной дистиллят со степенью депарафинизации 30-50%. Затем проводят вторую ступень ферментации, используя в качестве источника углерода смесь частично депарафинизированиого дистиллята после первой ступени депарафинизации и добавленного к нему в качестве дополнительного источника углерода кубового . Смесь готовят таким образом, чтобы ее кинематическая вязкость при не превышала 18 ест, предпочтительно составляла 12 ест. При этом состав смеси и ее концентрация в среде выбирают.ся такийобразом, чтобы процентное содержание кубов.ого остатка в водной минеральной питатель нойг среде было в пределах 0,5-6%. При этом проводят периодическое или непрерывное выращивание любой культуры микроорганизмов, развивающейся в нефтяных дистиллятах, предпочтительно ТОГО же вида, что и на первой ступени ферментации. Состав водной минеральной питательной среды может быть тем же, что и на первой ступени, или изменен в зависимости от потребностей применяемой культуры. Условия аэрации, температуру и р среды поддерживают оптимальными для используемого штам1.1а. Непрерывный процесс ферментации проводят со скоростью разбавления ,2-0,1 концентрацией в сред смеси частично депарафинизированног дистиллята с кубовым остатком в пре делах 10-75%, предпочтительно 20-40 Нефтяной дистиллят выделяют сепа -рацией или любым из известных спосо бов . При этом выход биомассы микроорганизмов на 15-30% выше, чем при выращивании микроорганизмов по известному способу. Степень депарафинизации не изменяется и составляет 60-95%, Пример. Дрожжи Candida gu illiermondii штамм ВСБ-569 выращива ют непрерывным способом в типовом ферментере емкостью 30 л с аэрацией и перемешиванием при З4с, рН среды 4,1 i 0,1. Минеральный состав среды следующий : Ортофосфорная кислота 75% 2,5 г Калий хлористый 1.14 Магний сернокислый 0,55 Железо сернокислое j45 мг Цинк сернокислый .33 мг . Марганец сернокислый 32 мг Медь сернокислая 4,1 м Вода водопроводная . Азот в количестве 2,45 г/л подаю в виде аммиачной воды в процессе фе ментации, одновременно используя ег для поддержания рН среды на уровне 4,0-4,2. Первую ступень выращивания проводят при скорости протока Д-0,20 ч и концентрации источника углерода нефтяного дистиллята 30%. ( Нефтяной дистиллят содержит 15% Н-алканрв. Биомассу дрожжей и частично депа рафинизированный дистиллят разделяют сепарацией с добавлением 0,2 ПАВ. Полученные дрожжи высушивают на распылительной сушилке. Частично депарафинизированный дистиллят содержит 7% Н -алканов, имеет вязкость 8,4 ест, температуру застывания - . К частично депарафинизированному дистилляту, выделенному из культуральной среды после первой ступени вьлращивания, добайляют 20 вес.% (т.е. в соотношении 5:1 ) кубового остатка в качестве . дополнительного источника углерода. Используют кубовый ос,таток, полученный в результате дистилляционной перегонки депарафинизированного микробиологическим путем дистиллята фракции 24С-365с с отбором 90% основной фракции. Кубовый остаток имеет температуру начала кипения 365С, вязкость при 20°С - 66 ест. Групповой состав углеводородной части кубового остатка: содержание парафино -нафтеновых углеводородов 43,6%, ароматических углеводородов 52,2%, смол 4,2. Полученная смесь частично деиарафинизированного дистиллята и кубового остатка имеет при 20С вязкость 12 ест и температуру застывания - 13с. При этом концентрация смеси в культуральной среде составляет 36 вес.%, что соответствует содержанию в среде 6% кубового остатка. Вторую ступень выращивания проводят в тех же условиях rto рН, температуре и аэрации, что и на первой ступени. Скорость протока Д-0,15 чТ Дрожжевую суспензию после второй ступени выращивания, содержащую . депарафинизированную смесь дистиллята и кубового остатка, разделяют на компоненты сепарацией с ПАВ, при этом получают биомассу, которую высушивают на распылительной сушилке, и депарафинизированный нефтяной дистиллят. Выход дрожжей составляет 14,5 г/л абсолютно сухой биомассы. Температура застывания полученного депарафинизата - при степени депарафинизации 80%. В контрольном варианте опыта, проведенного в тех же условиях, на среде,содержащей в качестве источника углерода на второй ступени выращивания частично депарафинизированный дистиллят, полученный на первой ступени выращивания, выход биомассы соста1вляет 12,0 г/л, т.е. был меньше на 17% при той же степени депарафинизацки. П р и м е р 2. Дрожжи Candida guilliermondii штамм ВСБ-542 выращивают периодическим способом на минеральной среде следующего состава: в 1 л водопроводной воды ИН4Н2Р0410 Г, K HPOjlG г, MgS047H,,0 0,7 г. В качестве источника углерода используют частично депарафинизированнцй дистиллят, полученный после первой ступени выращивания (см. пример l). В питательную среду вносят 24% частично депарафинизированного дистиллята и кубового остатка, взятых в соотношении 7:1. Вязкость полученной смеси составляет 10 ест при 20с. Содержание кубового остатка в среде 3%. Дрожжи выращивают при 32 С на качалке (200-об/мин) в течение трех суток при рН 5,5. Выход биомассы в конце опыта составляет 10 г/л, а в контрольном варианте на среде с частично депарафинизированным дистиллятом 8 г/л, что на 20% меньше при той же степени депарафинизации дистиллята. Примерз, Бактерии Мусосо ceus tactiSвыращивают периодическим способом на минеральной среде состава, указанного в примере 2 рН среды 6,7-7,0.В качестве источника углерода используют 20% смеси из частично депарафинизированного дистиллята (вязкость 9,4 ест) и кубового остатка (вязкость 66 ест) в соотношении 7:3 Вязкость смеси равна 18 ест. Содержа мне в среде кубового остатка б%. Бактерии выращивают при температуре на качалке (200 об/минj в течение пяти суток. Выход биомассы составляет 24 г/л. В контрольном опыте на среде с частично депарафннизированным дистиллятом выход биомассы 18 г/л, что на 30% ниже. Пример4. Дрожжи Candida guilliermondii штамм ВСЕ-542 выращивают периодическим способом на качалке в условиях, описанных в примере 2. В питательную среду в качестве источника углерода вносят 20% смеси частично депарафинизированного дистиллята и кубового остатка в соотношении 30:1. Содержание кубового остатка в среде составляет 0,5%. Выход биомассы 6 г/л и практически одинаков с контрольным опытом. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает увеличение на 15-30% выхода биомассы на :второй ступени ферментации за счет использования микроорганизмами в качестве дополнительного источника углерода части углеводородов кубового остатка, являющегося побочным продуктом процесса микробиологической депарафинизации нефтяных дистиллятов.

СПОСОБ ВЫРЩИВАНИЯ МИКРООР-" ГАНИЗМОВ НА ДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ С ОДНОВРЕМЕННОЙ ДЕПАРАФИНИЗАЦИЕЙ ЕГО по авт.св. № 306734, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения выхода биомассы, на второй стадии в питательную среду добавляют кубовый остаток, полученный при перегонке депарафинизата, в концентрации 0,5-6%.^(Л