生物催化石油脱硫技术进展
MTBE深度脱硫技术研究进展
MTBE深度脱硫技术研究进展MTBE深度脱硫技术是指通过一系列处理工艺，将MTBE中的硫化物去除至较低水平的技术。
脱硫过程旨在降低硫化物浓度，减少对环境和人体的危害。
随着环境保护意识的提高和硫化物排放标准的逐渐提高，MTBE深度脱硫技术研究越来越受到关注。
第一，吸附脱硫技术。
吸附是将硫化物物质吸附在吸附剂表面的过程。
常用的吸附剂包括活性炭、沸石、分子筛等。
研究表明，该技术具有脱硫效率高、成本低的特点。
而且，吸附剂可以循环使用，减少资源消耗和环境污染。
吸附剂的选择、使用寿命以及废弃物处理等问题仍然存在待解决的难题。
第二，催化脱硫技术。
催化剂可以加快反应速率，降低脱硫温度和能耗。
目前，常用的催化剂包括活性氧化铝、铜铝氧化物、硅铝酸盐等。
研究表明，催化剂的选择和载体的设计对脱硫效率有重要影响。
催化剂的稳定性和再生能力也是研究的关键问题。
生物脱硫技术。
生物脱硫是使用微生物将硫化物转化为无害物质的过程。
研究表明，一些生物菌株如亚硝酸盐还原菌、Ｔhiobacillussp.等具有一定的脱硫效果。
生物脱硫技术具有环境友好、能耗低等优点。
该技术的脱硫效率和微生物的生长条件仍然需要进一步研究和优化。
MTBE深度脱硫技术研究正在不断取得进展。
这些研究不仅提高了脱硫效率，减少了对环境的影响，还降低了生产成本，提高了资源利用效率。
未来，研究人员应继续加强各种技术的研究和应用，提高脱硫效率和装置的稳定性，促进MTBE深度脱硫技术的发展。
生物催化技术的发展现状与未来趋势
生物催化技术的发展现状与未来趋势引言：生物催化技术是一种利用酶或类酶催化作用进行的反应，具有高效、低能耗和环境友好等特点。
随着生物技术的快速发展，生物催化技术在化学、药物、食品等领域的应用日益广泛。
本文将介绍生物催化技术的发展现状，探讨其未来的发展趋势。
发展现状：生物催化技术在化学合成中的应用已经成为研究的热点。
传统的化学合成方法往往需要高温高压条件，产物选择性低，环境污染等问题。
而生物催化技术利用酶作为催化剂，可以在较温和的条件下实现高选择性的催化反应，减少副反应的产生。
例如，发酵法制备生物柴油，采用酶作为催化剂可以有效降低生物柴油的生产成本，并减少尾气排放对环境的危害。
生物催化技术在药物合成中的应用也取得了重大突破。
传统药物合成方法往往使用有机溶剂和有毒试剂，对环境造成污染，且合成路线繁琐。
生物酶催化合成药物不仅可以减少有机溶剂和有毒试剂的使用，还可以大幅简化合成路线，提高合成效率。
这使得药物生产更加高效和环保。
未来趋势：随着生物技术的进步，生物催化技术在未来的发展前景广阔。
一方面，生物催化技术将进一步应用于工业领域。
传统工业生产往往依赖于化学合成，而这种方法存在能源消耗大、废弃物排放等问题。
生物酶催化反应可以降低能耗、减少废弃物产生，且对环境友好。
因此，生物催化技术有望在化工、能源和环保等领域得到广泛应用。
另一方面，生物催化技术将更多地与其他领域相结合，实现技术的跨界融合。
例如，在材料科学领域，生物催化技术可以被应用于生产高性能材料。
通过调控酶的催化活性和选择性，可以合成具有特殊性能的材料，如高强度、高导电性和特殊形状等。
这将推动材料科学的发展，拓宽材料应用的领域。
此外，生物催化技术的未来还将向多功能和智能化发展。
目前，生物催化技术主要侧重于催化反应的效率和选择性。
然而，在未来，随着人工智能和纳米技术的发展，生物催化技术将实现更多的自动化和智能化。
通过结合微观反应动力学和智能算法，可以实时调节酶的催化性能，迅速适应反应条件的变化。
dds催化剂脱硫新技术及工业应用
dds催化剂脱硫新技术及工业应用DDS催化剂脱硫新技术及工业应用随着环保要求的不断提高，石油炼制和化工行业对硫含量的控制越来越严格。
传统的脱硫技术主要包括吸附法、氧化法、生物法等，但这些方法存在处理效果不理想、成本较高、副产物处理困难等问题。
因此，开发新型高效、低成本的脱硫技术成为了当前的研究热点。
DDS催化剂脱硫新技术应运而生，其在工业应用中取得了显著的成果。
一、DDS催化剂脱硫新技术简介DDS催化剂脱硫新技术是一种基于催化剂的湿式氧化脱硫技术，其核心是利用催化剂将硫化物转化为二氧化硫和水，从而实现脱硫的目的。
DDS催化剂具有高活性、高选择性和高稳定性等优点，能够在短时间内实现高效的脱硫效果。
此外，DDS催化剂还具有较好的抗硫中毒能力，能够在较宽的温度和压力范围内稳定工作。
二、DDS催化剂脱硫新技术的原理DDS催化剂脱硫新技术的基本原理是在一定的温度和压力条件下，利用催化剂将硫化物氧化为二氧化硫和水。
在这个过程中，催化剂起到了催化作用，降低了反应的活化能，提高了反应速率。
同时，催化剂还能够选择性地将硫化物转化为二氧化硫，避免了其他副反应的发生。
三、DDS催化剂脱硫新技术的优势1. 高效：DDS催化剂具有较高的催化活性，能够在短时间内实现高效的脱硫效果。
与传统的脱硫技术相比，DDS催化剂脱硫新技术的处理效率更高，能够满足严格的环保要求。
2. 低成本：DDS催化剂具有较高的选择性和稳定性，能够在较宽的温度和压力范围内稳定工作。
这使得DDS催化剂脱硫新技术在实际应用中具有较低的运行成本，有利于降低企业的生产成本。
3. 环保：DDS催化剂脱硫新技术产生的副产物主要是水和二氧化碳，对环境无污染。
此外，DDS 催化剂还具有较好的抗硫中毒能力，能够减少硫资源的浪费。
4. 安全：DDS催化剂脱硫新技术采用湿式氧化法进行脱硫，避免了高温、高压等危险条件，具有较高的安全性。
四、DDS催化剂脱硫新技术的工业应用近年来，DDS催化剂脱硫新技术在石油炼制和化工行业的工业应用中取得了显著的成果。
生物脱硫技术研究进展
第46卷第1期2021年2月天然气化工一C1化学与化工NATURAL G AS CHEMICAL INDUSTRYVol.46No.1Feb.2021•综述与专论•生物脱硫技术研究进展伍亚琴】，雷军陀，王先厚2(1.江汉大学湖北省化学研究院，湖北武汉430074；2.华烁科技股份有限公司，湖北武汉430074)摘要：沼气、天然气、石油中含有的硫化氢、噻吩等硫化物对工业设备、自然环境以及人体健康都有较大危害。
目前可通过加氢脱硫、萃取脱硫、氧化脱硫、生物脱硫来减少硫化物的排放，其中生物脱硫技术因有着显著的经济、环保效益而受到广泛关注。
本文综述了生物脱硫技术的基本原理和途径、主要脱硫菌种及一些利用微生物脱硫的研究成果。
而要实现大规模的工业应用,未来的研究工作主要是培育出环境适应能力强、寿命长的菌株,并开发出相应的反应器，以解决水/有机相的分离等问题，同时要注意与其他脱硫工艺的结合与补充。
关键词：生物脱硫；工艺原理;脱硫菌种中图分类号：TQ033文献标志码：A文章编号：1001-9219(2021)01-06-05Research progress of biological desulfurization technologyWU Ya-qin1，LEI Jun1,2，WANG Xian-hou2(1.Hubei Institute of Chemistry,Jianghan University,Wuhan430074,Hubei,China;2.Haiso Technology Co.,Ltd.,Wuhan430074,Hubei,China)Abstract：Sulfides such as hydrogen sulfide and thiophene in biogas,natural gas and petroleum are harmful to industrial equipment,natural environment and human health.Currently,sulfide emission can be reduced by hydrodesulfurization,extraction desulfurization,oxidative desulfurization and biological desulfurization.Among them,biological desulfurization technology has been widely concerned because of its significant economic and environmental benefits.This paper reviews the basic principles and approaches of biological desulfurization technology,the main desulfurization strains and some research results about microbial desulfurization.To achieve large-scale industrial applications,the future research is mainly to cultivate strains with strong environmental adaptability and long life,develop the corresponding reactor to solve the problems of water and organic phase separation,and pay attention to the combination and supplement with other desulfurization processes.Keywords:biological desulfurization;process principle;desulfurization strain硫普遍存在于石油、天然气等化石燃料中，而这些化石燃料的直接燃烧会产生SO x等物质叫SO2是细颗粒物(Particulate matter，PM2.5)的主要前体，排放到空气中会严重污染环境比腐蚀建筑;在工业应用中，硫化物还会使催化剂中毒，影响设备器材的使用寿命，带来不可忽视的直接或间接经济损失。
MTBE深度脱硫技术研究进展
MTBE深度脱硫技术研究进展MTBE（甲基叔丁基醚）是一种在石油炼制和化工工艺中广泛使用的重要化学品。
由于其环境和健康风险，许多国家和地区对MTBE的使用有限制，甚至禁止。
MTBE深度脱硫技术的研究进展主要是为了解决MTBE废水和废气处理中的环境问题。
在废水处理方面，传统的生物降解或化学氧化等方法只能将MTBE转化成有机酸或其他有机物，而无法完全去除MTBE。
近年来，一些新兴的技术开始被应用于MTBE废水处理中，如活性炭吸附、氧化还原、膜分离等。
活性炭吸附技术是最常用的方法之一。
活性炭具有高比表面积和良好的吸附性能，可高效吸附MTBE。
一些新型的活性炭材料，如氧化石墨烯、介孔材料等，也显示出良好的MTBE吸附性能。
氧化还原技术包括光催化、电催化等，可以有效降解MTBE，但其应用还受到成本和工程可行性的限制。
膜分离技术则利用不同分子尺寸的膜对MTBE进行分离，具有高效和经济的特点。
在废气处理方面，传统的吸附、催化燃烧等方法也存在一定的局限性。
近年来，薄膜组件技术、冷凝吸收技术等新型技术的应用取得了一些进展。
薄膜组件技术是将吸附剂固定在薄膜上，利用薄膜的高比表面积和扩散性能吸附MTBE，然后通过带有吸附剂的薄膜进行吹扫或洗脱，从而实现MTBE的脱附。
冷凝吸收技术则是通过在低温下将MTBE气体冷凝吸收至溶液中，再通过蒸馏等方法进行分离和回收。
一些基于生物技术的MTBE深度脱硫技术也在不断研究和发展。
生物技术主要包括微生物降解和基因工程等。
微生物降解是利用某些特定菌株对MTBE进行吸附和代谢降解，实现MTBE的完全去除。
基因工程则通过改造某些特定菌株的代谢途径，增强其对MTBE的降解能力。
这些生物技术受到实际应用的限制，但其具有环境友好、效率高等优点，在未来可能成为MTBE深度脱硫的重要手段。
MTBE深度脱硫技术的研究进展涵盖了各个方面，包括废水处理和废气处理等。
新兴的技术，如活性炭吸附、氧化还原、膜分离、薄膜组件技术、冷凝吸收技术和生物技术等，为MTBE深度脱硫提供了新的思路和方法。
石油脱硫微生物的研究进展
中 图分类号 ：Ｘ１２ ７
文献标 识码 ：Ａ
ｄ ｉ ０３６￣ｉｓ． ０ — ８ １ ０２０ ． ２ ｏ：１．９９ ． ｎ１ ７９ ３ ． １． ０ ｓ ０ ２ ３２
Ｒｅ ｅ ｒｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｉ ｄ ｓ ｌ ｒｚ ｔ ｎｍｉｒ ｏ ｇ ｎ ｓ ｓ ａ ｃ ｒ ｇ ｅ ｓｉ ｏｌ ｅ ｕｆ ｉａｉ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｍ ｎ ｕ ｏ
ａ ｔｎ ｉｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｓｕ ｙ ｏ ｅ ｏ ｇ ｎ ｃ ｓ ｌ ｈ ｒｄ ｇ ａ ａｉ ｎ ｉ ｉ ａ ｄ ｒ ｌ ｔ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔ ｂ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｍ． ｔ ｔ ｔ ｐ ｌ ｔ ｔ ｄ ｎ ｔ ｒ ａ ｉ ｕ ｐ ｕ ｅ ｒ ｄ ｔ ｎ ｏｌ ｎ ｅ ａｅ ｒ ｄ ｃ ｓ ｙ ｍｉｒ ｏ ｇ ｎ ｓ ｅ ｏ ｏｈ ｃ ｏ ｈ ｏ Ｒｅ ｉｗ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ ｏ ｌｄ ｓ ｌ ｒｚ ｔ ｎ ｍｉｒ ｏ ｇ ｎ ｓ Ｔ ｅ ｅ ｍａ ｎ ｒ ｓ ａ ｃ ｉ ｃ ｉｎ ｏ ｉ ｖｅ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ｓｕ ｙ ｏ ｉ ｅ ｕ ｆ ｉａｉ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｍ． ｈ ｎ ｔ ｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｒ ｔ ｆｏ ｌ ｈ ｕ ｏ ｈ ｅ ｏ ｄ ｓ ｆ ｆ ａ ｏ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｍ ｎ ｈ ｅ ｕｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｉｍ ｒ ｌ ｓ ａｅ ｓ ｓ ｅ ｔ ａ ｌ ．Ｔ ｅ ｉ ｄ ｓ ａ ｅ ｕ ｕ ｚ ｆ ｎ ｍｉｒ ｏ ｇ ｎ ｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓ ｌ ｉ ｔ ｃ ａ ｓ ａ ｅ ｉ ｕ ｔ ｔ ｄ ｙ ｔ ｍａ ｉ ｌ ｉ ｉ ｕ ｚ ｏ ｎ ｌ ｒ ｃ ｙ ｈ ｎ ｕｔ ｌ ｉ ｒ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎｏ ｉ ｄ ｓ ｌ ｒｚ ｔ ｎ ｍｉｒ ｏ ｇ ｎ ｓ ｗｅ ｅｐ ｏ ｐ ｃｅ ． ｐ ｌ ｔ ｆ ｌ ｅ ｕｆ ｉａｉ ｃ ｏ ｒ ａ ｉ ｃ ｏ ｏ ｕ ｏ ｍ ｒ ｒ ｓ ｅ ｔ ｄ
石油生物脱硫技术及其应用前景
众所 周知 ． 石油是一种混合物 ． 其 直 接 燃 烧 会 产 生 许 多有 害物 质 ， 如硫会形成 Ｓ Ｏ ２ 、 Ｓ Ｏ ３ ， 它们会 进 一 步与 大气 中水 结合 形
成酸雾、 酸 雨 进 而 严 重 影 响 生 态环 境 和 ｝ ， － ４ １ ＇ １ 日常 生 活 ， 因而 石 油脱 硫 是 炼 制过 程 中的 重要 一环 。 石 油化 工 生 产过 程 中涉及 到
的硫 化 物 可 分 为 无机 硫 化 物 和 有机 硫 化 物 ， 无 机 硫 化 物较 容 易 物． 苯唾 吩 、 二 苯 唆吩 、 蔡 唾 吩 是 高 硫原 油 的 重要 组 成 。 这 些含 脱除， 本 文 就 比较 难 脱 除 的 有机 硫 脱 除技 术进 行 综 述 。
硫 化 合 物在 原 油 加 工过 程 中 不 同程 度 的 分 布 在 各 馏 分 油 中 。 在 流化催化 裂化 （ Ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ Ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ Ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ， Ｆ Ｃ Ｃ ） 汽油 中 ， 唆 吩 和 各 种 取 代 唆 吩 是 主 要 的含 硫 化 合 物 ， 其 中苯 并噻 吩 （ Ｂ ｅ ｚ ｎ ｏ ｈ
１ 燃料油 中硫 的主 要存在形式及分布
原 油 中有 舍 硫 原 油 中数 以 百 计 ， 已验 证 和 确 定 了 ２ ０ ０多
ｉ ｏ ｐ Ｈ ｅ ｎ ｅ唾 液 。 Ｂ Ｔ Ｈ） 占３ Ｏ ％。催 化 柴 油 中 的含 硫 化 合 物 主 要 个物 种 的 结构 ．这 些含 硫 原 油 中 的 烃 加 工 过 程 中不 同程 度 的 Ｔ 是Ｂ Ｈ Ｔ和 二 苯 并 噻 吩 （ Ｄ ｉ Ｂ ｅ ｎ ｚ ｏ Ｔ ｈ ｉ ｏ ｐ ｈ ｅ ｎ ｅ ， Ｄ Ｂ Ｔ ） 的 任 何 和 所 馏分 。 燃 料 油 中 的含 硫 化 合 物 主要 有 两种 形 式 ：硫 化 物 通 常 可 有 种 类 的烷 基 取 代 基 。 随 着环 数 的 唾 沫噻 吩硫 化合 物 ． 多环 唾
生物除臭与脱硫技术的研究进展
生物除臭与脱硫技术的研究进展随着中国经济的快速发展，环境污染问题越来越受到关注。
其中，气体污染问题尤为严重，对人类健康和环境造成极大的危害。
因此，生物除臭与脱硫技术的研究成为当前环保领域的热门话题。
生物除臭技术生物除臭技术是利用微生物将污染气体转化为无害物质的一种技术。
它具有成本低、处理效果好等优点，受到了广泛的关注和应用。
其中，生物滤池法是较为常用的一种生物除臭技术。
它使用多种微生物菌株，在特定的底材中生长，将污染气体中的污染物转化为无害物质。
在生物滤池中，底材的选择非常重要。
目前，常用的底材有腐木屑、生物陶粒、竹炭等。
同时，底材的通透性也是影响生物滤池除臭效果的关键因素。
此外，生物接触氧化法也是一种常用的生物除臭技术。
该技术利用微生物代谢特性，将污染气体中的有机和硫化物转化为二氧化碳和水。
生物接触氧化法除臭效果好，特别适用于硫化氢、甲硫醇等气味较为严重的情况。
尽管生物除臭技术目前已经得到了广泛应用，但仍然存在一些问题，如处理量小、耗能量较大等。
因此，有必要进一步探究改善和完善生物除臭技术的方法。
脱硫技术脱硫技术是指将含硫气体中的硫化物去除的技术，其应用广泛于火力发电、冶金、化工等行业。
目前，脱硫技术主要分为化学脱硫和生物脱硫两类。
化学脱硫技术是指利用氢氧化钙和氧化钙等化学药剂与含硫气体反应，将其变为石膏等无害物质的技术。
目前，该技术已广泛应用于火力发电厂等工业领域。
与之相比，生物脱硫技术则是利用微生物催化将硫化物转化为硫酸盐，并将其沉淀或过滤。
相比于化学脱硫技术，生物脱硫技术具有能耗低、污染少等优点。
当前，常见的生物脱硫技术包括SRB、ASS等，其中SRB是最为广泛应用的一种。
SRB技术通过厌氧发酵将硫化氢转化为硫酸盐，最终沉淀在反应中。
而ASS技术则是将硫化氢转化为硫草酸盐，通过后续氧气吹入反应池中，使其氧化生成硫酸盐并沉淀下来。
总结生物除臭与脱硫技术是当前环保领域中的热门技术，它们具有低能耗、成本低、污染少等优点。
MTBE深度脱硫技术研究进展
MTBE深度脱硫技术研究进展MTBE（甲基叔丁基醚）是一种重要的燃料添加剂，用于提高汽油的辛烷值和燃烧效率。
然而，MTBE的生产和使用也带来了环境和健康风险，因此开展MTBE深度脱硫技术的研究具有重要意义。
在降低MTBE污染物排放量方面，研究人员主要从以下几个方面展开研究。
首先，开发高效的催化剂和吸附材料，以提高MTBE的脱除率。
研究表明，催化剂的修饰和载体的改性对MTBE的降解具有重要影响。
其次，探索MTBE的生物降解途径，研究表明，一些微生物可以利用MTBE作为碳源，将其降解为可生物降解的产物，如二甲基亚砜。
此外，还可以利用生物固定化技术，将降解微生物固定在载体上，以提高降解效率。
再次，研究MTBE的光催化降解技术，通过光催化剂的光催化活性，将MTBE降解为二甲基亚砜和水。
在提高MTBE脱硫效率方面，研究人员主要从以下几个方面进行研究。
首先，开发高效的MTBE脱硫设备。
传统的MTBE脱硫设备主要包括吸附、膜分离和催化氧化等技术，然而这些技术在脱硫效果和经济性方面存在一定的局限性。
因此，研究人员开始探索新的MTBE脱硫设备，如纳米材料增强的膜分离技术和电化学降解技术。
其次，研究MTBE在水中的迁移和迁移机制，以提高MTBE脱硫的效率。
研究表明，MTBE在水中的迁移受多种因素的影响，如pH值、温度和溶解氧等。
最后，研究MTBE的复杂污染环境下脱硫的协同净化技术。
为了提高MTBE的脱硫效果，研究人员开始探索多种脱硫技术的协同作用，如催化氧化和吸附技术的联用。
综上所述，MTBE深度脱硫技术的研究进展主要集中在降低MTBE污染物的排放量和提高MTBE脱硫效率两个方面。
未来的研究应该继续关注MTBE深度脱硫技术的经济性和可行性，以在实际应用中发挥作用。
石油生物脱硫过程和反应器的研究进展
摘 要 ：综述 了近年来石油生物催 化脱硫反应器 的研 究进展 ，介绍 了搅 拌釜 反应 器 、气升式 反 应器 、流化 床反 应
器 、 固定 床 反 应 器 等 生 物 脱 硫 反 应 器 的 特 点 和 应 用 状 况 ，并 分 析 其 发 展 趋 势 ． 同 时 介 绍 了 石 油 生 物 脱 硫 用 于 工
国家高技术研究发展计划项石油及其产品中的含硫化合物对石油加工及其产品应用带来了许多危害如含硫燃料燃烧后产生so狓等会严重污染环境并造成酸雨造成石油炼制时催化剂中毒腐蚀贮运设备等国际上对燃料油的硫含量要求越来越严格欧洲国家要求到2005年柴油中硫含量要低于501美国立法要求2006年其柴油中硫含量要低于152010年欧盟和美国均规定柴油中硫含量hzliuhomeipeaccnsupportedbythenationalnaturalsciencefoundationofchinastatekeydevelopmentprogramforbasicresearchofchinaandthenationalhightechnologydevelopmentprogramofchina发展水平与发达国家尚有一定差距现行柴油质量标准规定含硫的质量分数轻柴油低于02用柴油005远远大于欧美标准中的规定值2003年起我国开始在北京上海广州大城市供应符合欧洲类标准柴油要求其硫含量小于500随着环保要求的日益严格汽油柴油质量总的发展趋势是低硫甚至是无硫硫含量小于10151实现车用燃料清洁化biodesulfurizationbds以其具有的选择性高副反应少反应条件温和投资少对燃料热值影响小能脱除加氢脱硫难以处理的二苯并噻吩逐渐成为令人瞩目的清洁燃料生产技术有望成为传统加氢脱硫hydrodesulfurizationhds过程的辅助途径来进行含硫燃料的精加工81011中发现了高度专一性代谢途径4s途径以后国际上在微生物脱有机硫的研究领域十分活跃美国日本等国家均投巨资资助生物脱有机硫的研究中国科学院过程工程研究所从20世纪90年代中期就开始了石油生物脱硫的研究取得了可喜的成果目前发现的具有专一性脱硫功能的细菌有sp1120sp12126sp33究表明微生物脱除dbt类硫需要种酶的共同参与3537dbt单加氧酶
石油加工中生物脱硫技术的进展
摘要 ：文中对石油加工过程 中原料及其产品的生物脱硫工艺技术研究和应用 的现状进行了分
析 和 展 望 ， 提 出 了 当今 世 界 生 物技 术 在 炼 油 工业 中 的发 展 前 景 。 并
［］ ５ 于宏伟 ， 张志华 ． 一 石蜡加氢精制催化剂工业 生产应用［ ］ Ｓ １ Ｄ Ｊ．
炼 油与 化 工 ，０ ４ｌ（） － ． ２ ０ ，５４： ３ １
收稿 日期 ：０ ７ ０ — ２ ２０ — ９ ２ 作者简介 ： 李志国 ， ， 男 丁程师 ，９ ９年毕业 于大庆石油学院石油炼 １８ 制专业 ， 现从事炼 油生产技术 管理工作 ， 多次获得大庆石化公司技 术创新奖。
的硫化氢和 Ｓ Ｏ 的代谢过程 ，将炼厂气 中的硫化 物脱 出 。 传 统 的物理 化学 方 法 相 比 ， 与 不需 高 温 、 高压 、 催化剂 ， 均为常温常压操作 ， 成本更低。 根据 目前 国内外 的研 究 成果 ，湿法 脱 硫技 术 与微 生 物
技术 之 一 ， 已进 入产 业化 的迅 猛 发展 时 期 。 目前 正 逐 渐渗 透到 石油 和石 化行 业 ， 以更 为 经 济 、 有效 的
相 比 ， 在常 温 、 可 常压 下 生产 ， 程简 单 ， 连续 操 过 可 作 且节 约能 源 ， 减少 污染 。
生 物脱 硫技术 【 ２条路 线 。 １ ］ 有 １条称 为 Ｋ ｄ ｍ ｏａ ａ 路 线 ， 是在 ２相 （ 水 ） 物 反应 器 中通 过 霉选 它 油／ 生
院 院 报 ． ９ 。０１４ — ４ １ ７ １（） ５ ５． ９ ：
生物脱硫技术的应用研究进展
技术原理
3、硫酸盐进一步还原为硫杆菌可利用的有机形态； 4、硫杆菌利用有机形态的硫作为营养物质进行生长和繁殖。
4、脱硫效果的评价和表征，如 脱硫率、产物分析等。
4、脱硫效果的评价和表征，如脱硫率、产物分析等。
1、通过基因工程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ术改良微生物或酶催化剂，提高其活性和稳定性； 2、开发新型的两段法脱硫工艺，提高反应速率和脱硫效果；
1、煤炭生物脱硫技术的原理和基本流程
煤炭生物脱硫技术的基本原理是利用微生物或生物酶的作用，将煤中的硫分 转化为可溶性物质，再通过洗涤、离心等物理方法将其去除。该技术具有环保、 节能、高效等优点，已成为国内外研究的热点。
2、煤炭生物脱硫技术的研究现 状和主要应用领域
2、煤炭生物脱硫技术的研究现状和主要应用领域
基本内容
酶法脱硫则是利用某些酶的催化作用，将硫化物转化为所需产品，如单质硫、 硫酸等。
1、微生物脱硫：微生物脱硫技 术的研究和应用是最为广泛和成 熟的
2、酶法脱硫：酶法脱硫具有反 应条件温和、产物纯度高、可实 现工业化生产等优点
2、酶法脱硫：酶法脱硫具有反应条件温和、产物纯度高、可实现工 业化生产等优点
d.加强工业化应用研究，开发适合大规模生产的煤炭生物脱硫技术和设备。
参考内容二
引言
引言
天然气作为一种清洁、高效的能源，在全球范围内得到了广泛应用。然而， 天然气中含有的硫化物不仅对环境造成污染，还会对人类健康和生态系统的可持 续发展产生负面影响。因此，脱除天然气中的硫化物成为了一个重要而迫切的任 务。
生物脱硫技术的应用研究进 展
基本内容
基本内容
摘要：生物脱硫技术是一种利用微生物或酶来降低或去除硫化物的方法，在 环境保护、能源开发和农业生产等领域具有广泛的应用前景。本次演示综述了近 年来生物脱硫技术的研究进展，包括其特点、应用、存在的问题及解决方法，并 探讨了未来的研究方向和前景。
油品脱硫
催化裂化汽油脱硫技术及其进展酱油潘摘要：降低汽油中硫含量以减少汽车尾气中的排放是保护环境的重要举措，而催化裂化（FCC）汽油是汽油的主要来源，降低催化裂化汽油中的硫含量是降低汽油硫含量的关键。
本文以一个本科生的眼光，列举了近年来常用的催化裂化汽油脱硫技术及其研究进展。
正文：1.汽油脱硫的重要性及意义汽油中的硫燃烧转化为SOx，排放到大气中会引起酸雨，SOx也是汽车尾气转化催化剂的抑制物，会降低汽车尾气转化器对NOx、未完全燃烧的烃类(HC)及颗粒物(PM)等的转化效率。
随着环保法规的日益严格，世界范围内对车用燃料的质量要求更加苛刻，低硫“清洁燃料”的生产成为必然的趋势。
2.催化裂化汽油中的硫分布研究表明，汽油中所含硫化物的存在形式有元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及噻吩等，有机硫化物是汽油中主要的含硫化合物。
针对我国炼厂催化裂化汽油的类型硫含量分布，中国石油大学（华东）化工学院的殷长龙在其文献中有如下表述：催化裂化汽油中含量较多的硫化物有四类：硫醇、硫醚、二硫化物和噻吩类化合物，其中，硫醇硫和二硫化物硫的含量较少，二者之和占总硫含量的15%左右；硫醚硫含量中等，占总硫含量的25%左右；噻吩类硫的含量最多，占总硫含量的60%以上；3．催化裂化汽油脱硫工艺技术目前进行研究和开发的脱硫技术主要集中在三个方面：（1）催化裂化汽油全馏分或其重组分进行加氢脱硫；（2）对汽油全馏分进行吸附脱硫；（3）催化裂化汽油全馏分或其重组分进行氧化脱硫。
下面对这三种脱硫技术做详细介绍。
3.1加氢脱硫技术对于催化裂化汽油全馏分或其重组分进行加氢脱硫来说，其主要难点在于催化裂化汽油中的烯烃在加氢脱硫反应条件下易饱和，造成辛烷值损失。
烯烃含量越高，加氢脱硫过程中烯烃饱和率越高，辛烷值损失也越大。
中国的炼油企业绝大多数的催化裂化装置为重油和渣油催化裂化，与普通催化裂化相比，其汽油中的硫和烯烃含量更高。
烯烃体积分数一般都大于40％，如果在催化裂化部分不采取任何措施，烯烃体积分数可高达60％以上。
MTBE深度脱硫技术研究进展
MTBE深度脱硫技术研究进展一、MTBE深度脱硫的定义MTBE深度脱硫是指在MTBE生产或使用过程中，通过化学、物理或生物等方法，将其中的硫化物进行有效去除，从而达到净化空气和保护环境的目的。
其主要目标是降低空气中硫化物的含量，减少对大气环境的污染。
二、MTBE深度脱硫的技术原理1. 化学方法：化学方法是目前MTBE深度脱硫的主要手段之一。
该方法通过化学反应将MTBE中的硫化物转化为易于分离和处理的化合物，从而达到脱硫的目的。
常用的化学方法包括氧化法、还原法、络合法等。
2. 物理方法：物理方法是指利用物理过程对MTBE中的硫化物进行分离和去除。
常用的物理方法包括吸附法、膜分离法、冷凝法等。
这些方法通过调节温度、压力和介质等条件，使硫化物与MTBE分离，并最终实现脱硫的目的。
3. 生物方法：生物方法是指利用生物活性物质（如微生物、酶等）对MTBE中的硫化物进行分解和降解。
生物方法在MTBE深度脱硫中具有一定优势，其操作简单、成本低、对环境友好，但需要考虑生物活性物质的生存和稳定性等因素。
三、MTBE深度脱硫的应用进展随着科学技术的不断进步，MTBE深度脱硫技术也在不断完善和应用。
目前，该技术已在石油化工、化学工程、环保等领域得到广泛应用，并取得了一系列进展和成就。
1. 技术改进：近年来，随着对MTBE深度脱硫技术研究的深入，化学、物理、生物等各类方法都得到了一定程度的改进和优化。
高效催化剂的研发和应用、新型吸附材料的开发和使用等，都极大地提高了MTBE深度脱硫的效率和稳定性。
2. 工程应用：MTBE深度脱硫技术的工程应用也逐渐扩大和深化。
一些石油化工企业、环保公司和科研机构积极探索MTBE深度脱硫技术的工程化应用，不断推动该技术在实际生产中的应用和推广。
3. 环保标准：随着环保标准的不断提高，对MTBE深度脱硫技术的需求也日益增加。
政府相关部门逐步完善和严格执行环保法规，促使企业加大对MTBE深度脱硫技术的投入和应用。
生物催化脱硫技术及其在炼油工业中的应用
化 剂 中毒 ， 燃 烧 产 物 的 排放 ， 会 造 成 严 需 要 氢 源 和 产 生 的 Ｈ， 容 易 污 染 环 境 等 缺 动 杆菌 属） Ｃ ｒ ｎ ｂ ｃｅ ｉ ｍ ｐ （ 杆菌 其 还 ｓ 、 ｏ ｙ ｅ ａ ｔｒｕ ｓ ． 棒 吸 附 法 、 取 法 、 学 氧 化 法 和 生 物 催 化 Ｂ ｅ ｉａ ｔ ｒ ｍ（ 杆菌属 ）Ｂ ｉ ｒ ｃ （ 萃 化 ｒｖｂ ｃｅ ｉ 短 ｕ 、 ｅ ｅ ｉ ｋ 拜叶 ｊ ｎ
的 标 准 来 限制 石 油 燃料 中 硫 的含 量 ， 如 ， 例 制 在 ｌ ×１一， 盟规 定 ２ ｌ年 石油 产 品 中 ０ Ｏ 欧 ０１
的 质 量 标前 ， 国内外 石 油 的脱 硫技 术 可 以分 为
、 ｃ ｒ ｉ ｐ （ 和 硫 技 术 ， 在 常温 常 压 下 ， 用 需 氧 和 厌 红红 球 菌 ）Ｎｏ ａ ｄ ａ ｓ ．诺卡 氏菌属 ） 它 利 Ｒ ｏ ｏ ｏ ｃ ｓ ｅｙ ｈ ｏ ｏｉ 红平红球 菌） 。 ｈ ｄ ｃ ｃ ｕ ｒ ｔ ｒ ｐ ｌ （ ｓ 等
化物 、 、 醚 、 吩和 其 它结 构更 复 杂的 有 其 从 系 统 中 分 离 出 来 。 种 方 法 在 工 业 中 砜 硫 噻 这
机 含硫化 物 ， 总的 含硫量 在０ ０ ％～７ ８ ％ ．３ ．９ ｔ １ 。
石油 中硫的 存 在 不 仅 腐 蚀 发 动 机 机 件和 炼
℃ ， 点３ ２ ３ ℃ ， 苯及 苯 硫醚 结构 ） 沸 ３ ～３ ３ 联 为
当 今 世界 ， 油 燃 料 仍 然 是 主 要 能 源 。 温 、 压 下 ， 石 高 在催 化 剂 （ 属催 化 剂 等 ） 作 金 的
石 油 中除 含 有单 质硫 外 ， 还含 有 硫 醇 、 二硫 用 下 ， 有 机 硫 化 物 转 化 为 Ｈ， 然后 再 将 是 以二 苯并 噻 吩 （ Ｔ， 状 结 晶 ， 点９ 将 Ｓ， ＤＢ 针 熔 ９
生物脱硫研究进展
可分 为干 法 和湿法 两 大类ｎ 。传 统 的干法 与湿 法 脱 ］ 硫技 术一 般需 要 高温 、 高压 ， 者要 消耗 大量 的化 学 或
药 剂与催 化 剂 ， 资运 行 费用 较 大 。微 生 物 法 脱 除 投 Ｈ： Ｓ技术 通 常在 常温 、 常压 下 操 作 ， 行 费 用 较 低 ， 运 对 环境 不易 造成 二 次 污染 ， 而是 近几 年 兴 起 的研 因
Ｈ。 Ｓ气体 的方 法很 多 ， 其 弱 酸性 和强 还 原 性 脱 硫 依
种微 生 物 的脱硫 效 率 高 ， 且 代 谢 产 物 单 质 硫 释放 并 在 细胞外 部 ， 离 较 容 易 。如 果 能 够 在 降 低 光 源 的 分
电耗 和 提高 光源 的效 率 方 面 取 得 突破 ， 具 有 更 加 将 广 阔 的前 景 口 。王蓓 等 自己采 样 ， 培 养 、 ］ 经 驯化 、 筛 选 ， 到一株 纯 菌株 Ａ６ ， 硫杆 菌 属［ 。对硫 化 物 得 ２属 ４ ］
究 热点 。
１ 生 物 法 脱 除 Ｈ： Ｓ
较 好 。ｐ 在 ６ ０ ８ ０ 硫 化 物 浓 度 控 制 在 １ ０ Ｈ ．～ ．， ０ ～ ３ ０ ／ 该 菌株 在此 条件 下 对 硫 化 物 的 去 除率 可 ０ ｍｇ Ｌ， 达 ９ ． 。 目前 ， 物 脱 硫 方 法 也 较 多 ， 志 章 等 ２６ 生 李 对 生物 脱硫 菌 的菌 种 、 化氢 生物 脱 除 方 法 进 行 分 硫 析 比较 ［ ， 中包 括 ： 氧性硫 细 菌 ， ５其 ］ 异 光合 硫 细菌 ， 氧
关 键 词 ： 物 ； 硫 ； 究 进 展 生 脱 研
石油产品生物脱硫技术现状
作 费用 约降低 ２ ； Ｄ Ｏ Ｂ Ｓ在能 源工 业 和环境 保
中硫 ，
油产 品深 度 脱硫 技 术 的发展 提 供 了
护 方 面 都 显 示 出 了 巨 大 的 潜 力 ， 许 多 可 取 有
之 处 。 ¨］
广 阔 的 空 间 ］ 。
１ 生物 脱 硫技 术 概 述
生 物脱硫 主要是 利用 自然界存 在 的微生物
Ｄｅ ． ０ ｃ ２ ０７
２０ ０ ７年 １ ２月
石 油产 品生物 脱硫 技术 现 状 六
沈 齐 英 赵 锁 奇
（ 北 京 石 油 化 工 学 院 ， 京 １ ２ １ ；２ 中 国石 油 大 学 ， 京 １ ２ ４ ） １ 北 ０６７ 北 ０ ２ ９
Байду номын сангаас摘
要
随着 对 燃 油 硫 含 量 的进 一 步严 格 限 制 ， 用 微 生 物 脱 除 石 油 及 其 产 品 中 的有 机 硫 利
但 由于 细菌 反应 不 易控 制 ， 脱硫 过 程需 消 耗大
采使用 成 为 必然 。由 于 硫 可使 某 些 催 化 剂 中
毒 ， 分含硫 化合物本 身具 有腐 蚀性 ， 部 以及石 油 产品 中硫燃烧 后均生 成硫 氧化物 而导致 腐蚀设
量 的油 ， 这项 技术 没有 实 际应用 价 值 。１ ８ ９ ８年
美 国气 体技术 研究 院（ＧＴ 在 生物 脱硫 方 面取 Ｉ ） 得 了重 大突破 ， 分离 了两种 特殊 的菌种 ， 以选 可 择 性地 从 二 苯 并 噻 吩 （ Ｂ 中 脱 除 硫 ， 于 Ｄ Ｔ） 并
备 和污 染环 境 ， 以硫 含量 是衡 量 石 油产 品质 所
量 的主要标准 之一 。 脱 硫技术 通 常分 为燃 前脱 硫 、 中脱硫 和 燃 燃后 脱 硫三 种 ， 前 脱 硫技 术 是 目前 国 际上普 燃 遍采用 的方 法 。燃 前 脱 硫技 术 主 要 分 为物 理 法 、 学法 和生 物 法 。物 理 的脱硫 方 法 能 够有 化 效 的脱 除无 机硫 ， 对 有 机 硫很 难 脱 除 。化学 但 法主要 采用 加 氢 脱 硫 技 术 （ Ｓ 和 非 加 氢 脱 ＨＤ ）
石油脱硫技术的进展研究
定根 据 ， 以更好 地发展石油脱硫 技术 。 关键词 ： 加氢 脱硫 非加氢脱 硫 生物 脱硫技术
１ 引 言
２ １ １ 复合氧化物载体 ．．
众所周 知 ， 石油 中的硫 化物 不仅使 石 油品 质变 坏 ， 而且对炼 厂设 备有 严重 腐 蚀作 用 。因此 ， 油 炼制 过 石 程 中的脱硫 问题 已成为石油化 工行业 的 主要技 术攻 关 课题 ， 近年来 ， 世界 各 国对 环保 要 求 日益 提高 ， 国从 我
实现 深度加氢脱硫 ， 中无定形 硅酸铝 （ Ｓ ）、 其 ＡＡ 分子 筛 和新 型 介孔 材 料 作 为载 体 备受 关 注．章 健 等利 用 Ｓ Ｍ、 ：一 物理吸 附和联 碱滴定 法等 表征手 段系统 比 Ｅ Ｎ 较 了竹 质活性炭 和普 通竹炭与其他 材质 活性炭在 物化
２ 石 油加氢脱硫技术的论述 当前 ， 深度加 氢脱硫 或 超深 度加 氢脱 硫 的 主要 问 题是催化剂 的开发 问题 。迄 今对催 化剂 的主 活性 组分 和金属助剂 的 比例 、 体 制备 、 化剂 制备 方 法 、 载 催 干燥
研究价值 。
现在 ， 一个是 未来 。我们 以科 学发 展 观 的思 想进 行科
学研究 ， 当立足 当前 ， 放眼未来 。在现 在石脱 硫技
术。
２ １３ 酸性载体及炭载体 ．． 酸性载 体较 大 的 比表 面积及 较 高的 有序 度 ， 够 能
在 单一 的氧化 物载体 中最传 统的 当是 Ａ： ，特别 ＩＯ ，
是在石 油化工和环境保 护领域 ， 有报道说 明， 也 现在 的
Ａ ， 体已经无 法满 足当前工业 的催化 剂的要求 ， ｈＯ 载 同
时 ， 二十年来人 们 已经 不 断 的研究 和开 发 出多 种新 近
生物柴油脱硫技术研究与应用
生物柴油脱硫技术研究与应用生物柴油作为一种可再生的燃料，具有较低的碳排放和环境影响，因此在全球范围内受到了广泛关注和应用。
然而，生物柴油中的硫含量较高，超过了国家和国际标准要求。
为了满足环保要求和提高生物柴油的质量，研究和应用生物柴油脱硫技术变得尤为重要。
脱硫是生物柴油生产过程中的一个关键步骤，它的目的是降低生物柴油中的硫含量。
高硫含量会对环境和健康产生不良影响，如二氧化硫（SO2）的排放会导致酸雨的形成。
因此，脱硫技术的研究和应用对于生物柴油的可持续发展至关重要。
现有的生物柴油脱硫技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。
一种常用的物理方法是吸附法，通过在生物柴油中添加吸附剂，如活性炭、硅胶和沸石等材料，来吸附硫化物。
吸附剂的选择和使用条件对脱硫效果有着重要影响。
但是，物理方法存在吸附剂降解、再生和回收的问题，同时对于一些极低浓度的硫化物不够有效。
化学方法主要通过添加化学试剂实现脱硫，常用的方法包括氧化、氢化和酸碱中和等。
其中，氧化法是应用最广泛的化学脱硫方法之一。
利用氧化剂如过氧化氢、过氧化物或过硫酸盐等与硫化物反应生成水溶性的硫酸盐，从而实现脱硫目的。
氢化法则通过加氢反应将硫化物转化为可溶性的化合物。
酸碱中和法则是通过加入酸或碱溶液与硫化物反应生成无机盐的方法进行脱硫。
尽管化学方法可以有效地降低生物柴油中的硫含量，但是其中的试剂需要后续处理，从而增加了成本和环境负担。
与物理方法和化学方法相比，生物方法作为一种新兴的脱硫技术，越来越受到关注。
生物脱硫是利用微生物或其产生的酶对生物柴油中的硫化物进行降解和转化的过程。
这种方法具有环保、经济和可持续的特点。
常用的生物方法包括微生物降解、生物吸附和生物转化等。
微生物降解是利用一些具有脱硫能力的细菌、真菌和酵母等微生物对硫化物进行降解。
生物吸附是利用微生物表面的吸附酶或自身的代谢产物对硫化物进行吸附。
生物转化则是利用微生物产生的酶对硫化物进行有选择性的转化。
微生物治理海洋石油污染研究进展
微生物治理海洋石油污染研究进展海洋石油污染是近年来受到广泛关注的环境问题之一。
在海洋石油泄漏事故中，微生物是自然界中最早被动员起来应对石油污染的生物群体，其代谢产物也可以通过降解或转化石油烃类物质来减轻石油污染的影响。
微生物治理海洋石油污染成为了一项具有重要意义的研究课题。
本文将介绍一些关于微生物治理海洋石油污染的研究进展。
微生物降解石油烃类物质是一种有效的石油污染治理方法。
一些细菌和真菌具有降解烷烃和芳香烃的能力，可以通过代谢作用将石油烃类物质分解为水和二氧化碳。
研究发现，一些石油降解菌和真菌可以通过增加环境温度、适当增加营养物质和生物活性物质的添加等方法来提高其降解效率。
一些研究也发现微生物在降解石油烃类物质时产生的代谢产物具有一定的生物活性，如抗菌和抗肿瘤活性，这为开发石油降解菌和真菌的应用价值提供了新思路。
一些微生物也具有转化石油烃类物质的能力。
一种被称为微生物双变化工艺的方法通过菌种的选择和培养条件的优化，可以将石油烃类物质转化为高附加值的化合物，如生物柴油和生物聚合物等。
这种方法通过微生物的代谢特性来改变石油烃类物质的结构，提高其经济价值和环境友好性。
一些研究发现海洋中存在一些特殊的微生物群体，如沉积物微生物群落和海洋微生物共生体群落，这些微生物具有高效降解石油烃类物质的能力。
通过对这些微生物群落的研究，可以发现微生物降解石油烃类物质的机理和途径，并为开发新的微生物治理石油污染的方法提供理论基础。
微生物治理海洋石油污染仍然面临一些挑战。
一方面，海洋环境的复杂性和不可预见性使得微生物治理方法的应用面临种类繁多的微生物群落的选择和适应性的问题。
微生物治理方法需要长时间的实施和监测，且难以在大规模应用中实现。
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· 57 0 · 化 工 进 展 2002 年第 21 卷
图 1 石油生物脱硫路线示意图
在两相 ( 油/ 水) 生物反应器中通过酶选择性地将 DB T 分子中的 C —C 键断裂而 C —S 键保留下来 , 生成溶于水的小分子有机硫化合物 , 并不破坏含硫 化合物基体 。由于是整个含硫化合物转入水相 , 虽 可从石油中分离出去 , 但也损失了有机烃 , 故油品 的液体收率有所下降 。若油中含硫化合物以 DB T 计算 , 则其质量约为硫原子的 5. 3 倍 , 即硫质量分 数为 0. 2 %的油品脱硫后收率约损失1. 0 %[6 ] 。
Kadama 路线如图 1 (b) 所示。这一路线是在从土 壤中分离出的假单胞菌 ( pseudomonas) [2] , 拜叶林克氏 菌 ( beijerinckia) [4]及不动杆菌 ( acinetobacter) 和根瘤菌 ( rhizobium ) [5] 的混合培养中发现的 。Kadama路线是
2 生物催化剂
2. 1 生物催化剂的制备 近 10 年来 , 生物催化脱硫技术的最大进展是
辨别并分离那些负责细菌脱硫活性的基因 。这些基 因定位在有关的小片 DNA 上 , 这些 DNA 已被定 序并被分割成更小的部分 , 称之为生物变换酶的密 码 。rhodococcus rhodochrous 菌株中的某些基因含 有携 带 脱 硫 密 码 信 息 的 酶 , 将 这 些 基 因 转 录 成 mRNA , 然后翻译成具有脱硫功能的蛋白质 (酶) , 经过后加工 , 与辅酶 、辅因子或辅反应物连接在一 起 , 形成一个或多个具有催化脱硫特性的蛋白质生 物催化剂 。重组 DNA 技术的应用大大简化了生物 催化剂的制备和提纯 , 减少了生物催化剂提纯过程 中的费用和时间 。任何具有脱硫催化剂作用的基因 都可以通过聚合酶链式反应 ( PCR) 等技术进行大规 模复制 , 获得大量有用的 DNA 。
在还原路线脱硫过程 中 , 有 机 硫 被 转 化 成 H2S , 然后进一步被氧化成为单质硫 。此过程由于 没有氧的存在 , 可以防止烃类物质的氧化 , 减少油 品热值的损失 。但是这种方法脱硫能力比较差 , 很 难把它应用于工业化生产 。因此 , 常常采用氧化法 脱硫路线 。
在氧化路线中 , 有机硫被转变为硫酸盐 。其脱 硫路线分为两种途径 , 一种是碳代谢的 Kadama 途 径 , 另一种是硫代谢的 4 - S 途径 。如图 1 所示[3 ] 。
图 1 (a) 所示称为 4 - S 路线 。有 4 种酶作用于 催化该反应路线 , 此路线专一切断 DB T 的 C —S 键 , 即酶只选择性地剪断 C —S 键 , 将硫原子氧化 成硫酸盐或亚硫酸盐而转入水相中除去 , DB T 的 骨架结构被氧化成羟基联苯后仍留在油相中 , 对烃 类不发生降解 。研究发现 , 采用与 DB T 历程中同 样的酶对于硫醇 、硫化物 、二硫化物 、噻吩和苯并 噻吩等含硫化合物具有相同的历程 。研究证实 , 生 物催化剂对于苯并噻吩类和二苯并噻吩类物质尤其 有效 。 1. 2 生物催化脱硫代谢机理
石油中含有大量的硫 、氮 、金属等杂质 , 其中 含硫质量分数约为 0. 03 %～7. 89 %。当石油燃料 燃烧时 , 放出大量的 SO x 气体 , 对大气造成污染 , 同时也是酸雨形成的一个主要原因 。因此 , 随着人 们环保意识的加强 , 各国政府纷纷立法 , 要求逐渐 减少石化产品中的硫含量 。例如在美国 , 柴油中的 硫含量要求小于 500 ×10 - 6 , 最近规定要求低于 350 ×10 - 6 , 预计到 2005～2007 年 , 硫含量控制在 (10～ 15) ×10 - 6 之间[1 ] 。因此 , 石油馏分脱硫成 为炼油工业中的一个主要问题 。
杜长海1 马 智1 贺岩峰2 秦永宁1
(1 天津大学化工学院催化科学与工程系 , 天津 , 300072 ; 2 长春工业大学化工学院 , 长春 , 130012)
摘 要 介绍了生物催化石油脱硫技术的基础研究进展 , 包括生物催化脱硫机理 、生物催化剂的制备及其性能 改善 、生物脱硫技术工业化应用前景等 , 并指出了目前存在的问题 。认为随着近年来生物酶化学 、遗传学 、生 物工程等学科的发展 , 预计生物脱硫技术在不久的将来实现工业化是可能的 。 关键词 石油 , 生物催化脱硫 , 细菌 , 酶 , 生物催化剂 , 二苯并噻吩 中图分类号 TE 624. 7 文献标识码 A 文章编号 1000 - 6613 (2002) 08 - 0569 - 04
收稿日期 2002 - 03 - 05 ; 修改稿日期 2002 - 05 - 15 。 第一作者简介 杜长海 (1966 —) , 男 , 在读博士 , 副教授 , 主要从事 工业催化研究 , 已发表论文 15 篇。电话 022 - 27891185 。
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
现在 , 石油脱硫的主要方法是加氢脱硫 (简称 HDS) 。HDS 技术是在金属催化剂的作用下 , 对石 油进行高温高压下的脱硫处理 , 将有机硫化合物转 变为 H2 S , 再进一步还原为单质硫 。HDS 技术存 在着高温高压 、使用大量氢气 、能耗大 、环境污染 大 、污染脱硫系统中的催化剂等缺点 , 这使得高含 硫石油的 HDS 技术变得更复杂 。由于 HDS 技术的 局限性及各国立法限制油品中的硫含量 , 因此迫切 需要寻找新的石油脱硫方法 。
根据 4 - S 脱硫路线 , Monticello[1 ]提出了生物
脱硫代谢机理 , 在 C x - DB T 代谢过程中 , 第一步 (有时起速率控制作用) 是 Cx - DB T 从油相进入细 胞 , 然后发生一系列氧化反应 , 最后脱掉含硫的 2 - 羟基联苯 ( HBP) , 移出细胞回到油相中去 , 保 持了油的燃料值 。在此过程中 , 有两个问题目前还 不清楚 : (1) 憎水性的 C x - DB T 分子从油相到第 一个酶的传递过程中 , 究竟有多少步骤发生还不清 楚 。研究 发 现 , 传 质 过 程 并 没 有 受 到 中 间 步 骤 (油 - 水 , 水 - 细 胞) 的 限 制 。 ( 2 ) C x - HB P 或 C x - HB PS如何移出细胞也不清楚 。
原始的 rhodococcus 生物催化剂脱硫速率慢 、
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第 8 期 杜长海等 : 生物催化石油脱硫技术进展 · 5 71 ·
置难于处理的含硫杂环化合物 , 而这是传统的脱硫 技术 HDS 很难解决的 。
1 生物催化脱硫过程
1. 1 脱硫路线 石油中有机硫种类很多 , 包括硫醇 、二硫化合
物 、硫醚和含硫的杂环化合物噻吩等 , 其中二苯并 噻吩 (简称 DB T) 及其烷基化衍生物 ( Cx - DB T) 是 石油组分中含量高 、较难降解的有机硫化合物的典 型代表[2 ] 。近十几年来 , 许多研究者主要将 DB T 的降解脱硫作为模型反应来研究 , 取得了很多有价 值的研究成果 , 并搞清楚了它们的代谢机制是由于 微生物酶的作用 。因此 , 对于酶脱硫路线 , 研究者 进行了深入的研究 , 并且此路线与其他脱硫路线相 比 , 最具有商业化应用价值 。酶脱硫路线主要有两 种 , 一种是还原路线 , 另一种是氧化路线 。
生物脱硫技术工业化的障碍在于催化剂的活 性 、稳定性 (寿命或催化剂 “半衰期”) 和发酵产率 方面 。从 1990 年以来 , 美国 EBC 公司已在改善这 3 种性能方面取得了很大进展 。通过生物催化产品 的优化 , DszA 、DszB 、DszC 浓度的提高 , DszD 的 优化和 DszB 的剔除等方法 , 使重组 BDS 催化剂的 活性提高了 200 倍 , 寿命提高了 10 倍以上 , 催化 剂的发酵产率也由起初的 1 g/ L 提高到 60 g/ L , 脱 硫速率基本上达到了 BDS 商业化应用所需要的数 量级 。
另有研究发现[9] , IGTS8 在有硫酸盐或含硫氨 基酸存在条件下 , 无脱硫活性。但是 , 以 DB T 为惟 一硫源 , 菌细胞生长并不受影响。因此可以认为硫 的出现抑制了 mRNA 的转录 , 但对酶 DszA、DszB 、 DszC 无抑制作用。在 dszA 基因 57～98 碱基对区域 若发生突变 , 可以减少这种抑制作用。因此 , 通过 突变构建重组假单细胞菌 , 可以提高脱硫效率。 2. 2 生物催化剂性能的改善[ 3]
rhodococcus erythropolis IGTS8[7]和 rhodococuus sp. strain X309[8]是最早在分子水平上研究定性的菌种之 一。DBT 脱硫表型可用位于细胞质中的 4 Kb 线状质粒 来表示 , 上面有 dszA、dszB、dszC 基因 , 这些基因组 成一个操纵子 , 然后在一个启动子的控制下 , 在同一 方向转录、编码为 3 个蛋白质 DszA、DszB、DszC。这 些基因已被克隆、测序 , 而且它们的表达产物也已被 纯化出来 。
近年来 , 迅速发展中的生物催化脱硫 ( 简称 BDS) 技术将成为 21 世纪较廉价的降低石油产品硫 含量的有效途径 。BDS 技术是在温和的条件下 , 利用适宜的细菌或酶代谢过程催化特定的脱硫反 应 , 释放出硫而将烃类保存下来的过程 。细菌的生 存是以硫而不是碳为能源 。在生化反应过程中 , 细 菌或酶可以再生或自身补充 。