生物催化剂改良化石燃料的研究进展

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1、２００７年１０月工业催化Ｏｃｔ．２００７第１５卷第１０期ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳＶｏｌ．１５Ｎｏ．１０能源化工与催化生物催化剂改良化石燃料的研究进展夏亚穆，李思东，杨丰科（青岛科技大学化工学院，山东青岛２６６０４２）摘要：化石燃料导致环境污染问题日益严峻。生物技术为解决这一问题提供了一条经济有效的可行之路。主要介绍了近年来微生物在石油化工中生化脱硫和生化脱氮的应用，并阐述了微生物在改良化石燃料的应用前景及研究方向。关键词：生物脱硫；生物脱氮；化石燃料；微生物中图分类号：ＴＥ６６７；ＴＱ４２６．９７

2、文献标识码：Ａ文章编号：１００８１１４３（２００７）１０００１６０４ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｕｐｇｒａｄｉｎｇｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌｓＸＩＡＹａｍｕ，ＬＩＳｉｄｏｎｇ，ＹＡＮＧＦｅｎｇｋｅ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０４２，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒ

3、ｅｃａｕｓｅｄｂｙｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌｓ．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｐｒｏｖｉｄｅａｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｓｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎａｆｅａｓｉｂｌｅｗａｙ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｂｉｏｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓａｎｄｔｒｅｎｄｓｏｆｕｐｇｒａｄｉｎｇｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌｓｂｙｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｗｅｒｅｏｕｔｌｉｎｅ

4、ｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｂｉｏｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎ；ｆｏｓｓｉｌｆｕｅｌ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ．ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＥ６６７；ＴＱ４２６．９７Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：ＡＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８１１４３（２００７）１０００１６０４随着人民生活水平的提高，我国的汽车用户近随着环保意识的增强和高含硫原油的进口增多，我几年呈激增趋势，相应的燃油带来的环境问题已迫国对油品质量要求也在不断提高。用传统的加氢脱在眉睫。燃油带来的环境问题主要是由于燃油中的硫技

5、术脱除杂环类分子中的有机硫，如二苯并噻吩硫和氮被氧化而引起。含硫燃料的燃烧是造成环境（ＤＢＴ），会增加燃料的成本，降低其辛烷值。传统的污染的原因之一。二氧化硫形成大气中的酸雨，破石油脱氮技术主要有酸洗脱氮、加氢脱氮和吸附脱坏生态平衡，刺激人体呼吸系统，直接危害人体健氮，存在的问题更多。酸洗和加氢处理可除去石油康。燃油中的含硫量过高会引起金属设备的腐蚀和中的含氧化合物及某些含硫化合物，但不能有效除环境污染。而石油中氮的燃烧带来的问题更加严去氮化物，且高压加氢法处理燃油能耗高。吸附法重。石油中的含氮有机化合物是影响炼

6、油工艺和产虽然脱氮效果良好，但存在成本较高、操作自动化程品质量的主要因素。化石燃料中含氮有机物具有致度低和吸附剂难以再生而造成二次污染等问题，因癌、致突变性。燃烧后则以ＮＯｘ的形式释放，污染而在工业上难以推广使用。石油脱氮技术的研究多大气。有机氮较有机硫更难以去除，常规的化学脱年来一直是石油化工行业的一个活跃的研究方向，氮技术———高压加氢法存在燃油能耗高和处理效果化石燃料中所含的有机氮较有机硫更难以降解。处不理想等缺陷。理效果不理想等缺陷，使研究方向转向生物方法脱目前，各国对燃料的生产管理要求日趋严格。硫脱氮。

7、收稿日期：２００７－０４－２４；修回日期：２００７－０６－０５基金项目：山东省自然科学基金（Ｑ２００６Ｂ０２）作者简介：夏亚穆，１９７４年生，男，甘肃省天水市人，研究方向为药物合成、生物制药和有机合成。通讯联系人：夏亚穆。２００７年第１０期夏亚穆等：生物催化剂改良化石燃料的研究进展１７以选择性脱除ＤＢＴ中硫的玫瑰色红球菌（Ｒｈｏｄｏｃｏｃ１生物脱硫研究现状ｃｕｓｒｈｏｄｏｃｈｒｏｕｓＡＴＣＣ５３９６８），并申请了专利。此专生物脱硫的研究可以追溯到半个世纪以前，但利被诸多石油公司购买并发展了这项技术，联合成一直未

8、能进入工业化阶段，主要原因是细菌反应难立了能源生物系统公司（ＥＢＣ）。在他们的推动下陆以控制，脱硫过程需消耗大量的石油，反应效率低以续发现其他也具有催化脱硫作用的微生物如Ｇａｌｋｉ及由于Ｃ—Ｃ键的断裂氧化造成了烃的燃烧值ｎｏｖｏｒａｎｓｓｔｒａｉｎ１Ｂ，ＢｓｕｂｔｉｌｉｓＷＵ－Ｓ２Ｂ，Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉ［１－３］降低。ｕｍｐｈｌｅｉＷＵＦ１和ＢｓｕｂｔｉｌｉｓＷＵ