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《文献综述褐煤的生物转化探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、题目： 褐煤的生物转化探究摘要：我国褐煤资源储量丰富，适合直接液化，但目前的化学液化法成本高、污染大。褐煤的生物转化（生物解聚及分级萃取）具有效率高、条件温和、设备简单以及节能减排等优点，因此，褐煤的微生物转化技术为综合利用煤炭资源提供了一条简便易行的有效途径。关键词：褐煤生物转化引言：煤是一种燃料,更是一种重要的化工原料。随着煤炭资源的综合开发利用,煤的生物转化技术越来越受到人们的重视。煤的微生物液化技术的研究,最早可追溯到20世纪初,但对煤的微生物液化(降解)现象的系统研究是到20世纪80年代才开始
2、的。Fakoussa和Cohen等人首先报道了几种真菌能液化高度氧化的褐煤。此后,出现了很多关于煤被各种真菌和细菌转化降解的报道,煤的微生物转化技术遂成为近年来研究活动的焦点。由于生物转化作用的特异性,煤的微生物处理可以在相对热化学过程更温和的条件下完成,并且利用微生物技术处理煤炭将有利于从煤中提取有特殊价值的化学品以及制取清洁燃料、工业添加剂及植物生长促进剂等。因此,褐煤的微生物转化技术为综合利用煤炭资源提供了一条简便易行的有效途径【5】。褐煤，又名柴煤，多呈褐色或褐黑色，是一种高挥发份(50％左右)、高水份
3、(30％左右)、高灰份(30％左右)、低热值(3200大卡/千克)、低灰熔点、易风化碎裂、易氧化自燃的劣质燃料，是煤化程度最低的矿产煤【1】。目前，德国、美国、澳大利亚和俄罗斯作为褐煤储量大国，均将褐煤作为未来重要战略资源加以开发和利用【20】。我国有丰富的褐煤资源，保有储量为1300多亿吨，约占我国煤炭资源的13％。主要分布于内蒙古东部、黑龙江东部和云南东部。褐煤主要用于发电厂的燃料，也可作化工原料、催化剂载体、吸附剂、净化污水和回收金属等【8】。褐煤属于煤化程度最低的煤种，是适合直接液化的煤种之一。但因其自
4、身水分高、热值低、易风化和自燃的特性，不利于长途运输和贮存，而且用于液化加工时，较高的含水量和含氧量往往导致脱水和加氢成本巨大，因而需要开发专门针对褐煤特点的液化工艺【2】。褐煤结构极其复杂，是由芳香环组成并由盐桥、脂肪链等连接起来的大分子网状结构化合物，因此它很难进入微生物细胞内【16】【17】。目前，对微生物降解褐煤的机理研究报道主要集中在：放线菌产生的碱性物质引起的煤的溶解。微生物产生的螯合剂、表面活性剂等引起的煤的溶解、液化，微生物分泌的各种酶的降解作用。其中生物酶的作用最重要，能真正打开煤中的大分子【
5、4】。早在1981年,德国的Fakoussa【14】就首次利用硬煤作为微生物生长的唯一碳源和能源研究煤的微生物转化利用,一年以后,Cohen和Gabriele【19】采用2株白腐菌Polyporusversicolor和Poriamonticolor【19】接种高度风化的褐煤,使其完全液化,为研究褐煤的转化利用问题提供了一个新的思路。现在的化工生产中褐煤的气化就是在一定温度和压力下，用气化剂对褐煤进行热化学加工，将固体的褐煤转变为煤气。对所产煤气进一步深加工，可制得其它气体、液体燃烧料或化工产品。褐煤气化技术是
6、洁净、高效利用褐煤的重要技术之一，但是气化条件苛刻，高耗能，反映过程及设备复杂；现在的化工生产中褐煤的液化方法主要分为煤的直接液化和煤的间接液化两大类。(1)将煤在氢气和催化剂作用下通过加氢裂化转变为液体燃料的过程称为直接液化。裂化是一种使烃类分子分裂为几个较小分子的反应过程。因煤直接液化过程主要采用加氢手段，故又称煤的加氢液化法。(2)煤间接液化间接液化是以煤为原料，先气化制成合成气，然后，通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、醇类燃料和化工产品的过程【3-7】。目前工业生产中褐煤转化主要采用上述的化学手段气
7、化、液化为燃料或化学品来代替油类物质，这种转化过程都是在高温高压条件下进行，能耗高、反应条件苛刻、环境污染严重。而褐煤的生物转化,具有能耗低、转化条件温和、转化效率高、转化产物的经济效益、应用价值高、设备要求简单等一系列优越性为煤炭加工和洁净煤技术提供了新思路，在节能减排和环境保护方面具有重要的现实意义。国内外关于褐煤转化的工业途径可概括为4大类:即褐煤的热解和炼焦,褐煤气化,褐煤液化,及褐煤化学提取腐植酸制品。褐煤的微生物转化与利用主要是利用微生物进行褐煤的液化和气化的生物转化来制取石油及其它形式的燃料以及获
8、得甲烷、氢气、丁酸、醋酸等工业原料的过程。这项研究近年来很受重视【9】。褐煤是由芳香化环组成并由盐桥、脂肪链等连接起来的大分子网状结构化合物,它很难进入微生物细胞内，所以褐煤的生物降解是由微生物分泌到细胞外的一些碱性物质、生物酶、螯合剂、表面活性等起作用的【17】。褐煤在微生物参与下大分子会发生解聚。生物降解的机理一般认为有以下几种：(1)微生物生长过程中培养基中的多肽或多胺产生的碱性
