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1、化工进展∀1072∀CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2003年第22卷第10期生物脱硫技术的应用研究进展韩金玉吴懿琳李毅(天津大学化工学院,天津300072)摘要介绍了生物脱硫技术在柴油、汽油、原油,废气和废水脱硫中的应用现状,以及国内外的工业化应用进展,其中以柴油生物脱硫技术发展较为迅速,工业化装置也将建成。生物脱硫技术总体上还是处于研究开发阶段,作者
2、就目前面临的挑战和有待解决的问题也进行了阐述。关键词生物脱硫,柴油,汽油,原油,废气,废水中图分类号TQ033文献标识码A文章编号1000-6613(2003)10-1072-04进入20世纪50年代,生物技术开始成为高新性地去除石油中含硫化合物二苯并噻吩(DBT)中的技术领域中最重要的三大技术之一,尤其是最近十硫。1991年,美国的EnergyBiosystemesCorp几年,生物技术已进入产业化的迅猛发展时期。生(EBC)公司获得了这两种菌种的使用权,并对它们[2]物技术虽然是以生
3、命科学为基础,但是已突破了在进行了培育和繁殖。随后十几年,生物脱硫在食品、医药等方面的传统应用,正逐渐渗透到石油石油化工中的应用取得了迅速发展。和石油化工行业,以更为经济、有效的生物化学过2生物脱硫的运用程代替传统的化工过程。例如,微生物采油、生物燃油、生物脱硫(biodesulfurization,BDS)、生物21柴油脱硫脱氮、生物脱蜡等。与传统过程方法相比,可在常油品中的硫多以有机硫化合物的形式存在,如温、常压下生产,过程简单,可连续操作,而且节硫醇、硫醚、二硫化合物、噻吩和苯并噻吩类化合约能源,减少污染
4、。总之,生物技术的发展对于中物,它们大多数无酸性,热稳定性好。在生物脱硫国的石化工业来说,既带来了机遇,也带来了运用之前,一般将硫化物在加氢精制过程转化为硫挑战。化氢,即加氢脱硫(HDS)。HDS是一个催化过程,作者就生物脱硫技术在石油化工中的应用进展一般压力为103~207MPa,温度在290~455做一简要介绍。之间。BDS则是利用筛选的特效菌种对石油中含硫化合物进行降解,使油品中的有机硫化物变成水1生物脱硫技术的背景和发展历史[3]溶性的产物,而烃类则原封不动地留下。对于随着世界经济的发展,世界炼油工业
5、在环保和油品中的杂环硫,如苯并噻吩、DBT,很难用现有工艺等方面都面临着挑战。二氧化硫通过燃烧汽油的HDS工艺除去,不能使重油达到低硫油品的要-6释放到大气中,导致了严重的环境问题,例如酸求(降低硫含量从500到5010),而它们因此[4]雨。与此同时,石油的消耗量也逐年增加。为了满也成为了BDS研究的标准试验对象。BDS同足需要,同时减少二氧化硫的排放,在高硫原油的HDS相比,资金成本大约是HDS的一半,操作费[5]压力下,降低油品中有机硫的含量已成为了当务之用可节约15%;虽然HDS能起到脱氮和脱金属急。发展至今
6、,油品脱硫技术主要有以下几种:催的作用,但是在通常应用中,BDS是更为可行的化氢化脱硫、氧化脱醇硫(脱臭)、吸附脱硫、生物办法。随着生物活性的提高,以及相关工艺过程的脱硫以及萃取-氧化法脱硫,其中生物脱硫技术则改进,BDS的经济效益将逐渐和HDS以及其他的[1]是21世纪极具发展前景的脱硫技术之一。脱硫技术相媲美,甚至在一定条件下可以成为他们早在1935年,Maliyantz就开始了微生物脱硫的替代品。的研究,20世纪40年代美国申请了微生物催化脱美国EBC公司试验发现一种名为Rhodococcus硫(生物脱硫)的第
7、一个专利。1988年,美国InstituteofGasTechnology(IGT)的研究人员成功收稿日期2003-03-08;修改稿日期2003-07-14。地分离了两种特殊的菌种,这两种菌种可以有选择第一作者简介韩金玉(1963!),男,教授。电话022-27890855。第10期韩金玉等:生物脱硫技术的应用研究进展∀1073∀erythropolIGTS8的菌种能够选择性地移去DBT的工艺基础设计仍没有得以实行。研究表明,对于[6]中的硫,而没
8、有碳原子的损失。现在这一原型生产硫含量低于50g/g的汽油,生物脱硫是可以菌种已成为最有效的脱硫细菌,也成为该公司工程实现的,现在所面临的挑战就是高效生物催化剂的[14]化的基础,并申请了R.erythropolisIGTS8和所筛选。有的BDS操作工艺过程的专利。柴油经过该菌种23原油生物脱硫处理后的燃烧值并未降低,因为所选择的生物途径
