石油生物催化脱硫的研究进展

石油生物催化脱硫技术是新兴的极具潜力的石油非加氢脱硫技术,在降低轻质油品生产成本、提高油品质量和环境保护等方面显示出潜在的优势,被誉为21世纪的石油脱硫技术。本文主要对石油生物催化脱硫技术特点、各种降解路线和研究现状进行了综述,指出了石油生物催化脱硫技术存在的问题,并提出了进一步研究发展的方向。     

石油微生物脱硫的研究进展

随着世界各国环保意识的不断提高及对油品含硫量标准规定日趋严格,生物脱硫技术已成为石油脱硫领域内的研究热点之一。本文主要从生物脱硫分子生物学和嗜热脱硫细菌两个方面介绍了国内外近年来的研究进展。     

生物脱硫的研究新进展

化石燃料的脱硫形势日益严峻。生物技术为脱有机硫提供了一条经济有效的可行之路。阐述了近几年生物脱硫在许多方面的重大进展,主要包括：新菌种的分离,生物脱硫机制的研究,应用直接进化技术提高酶的催化效率,新型反应器的设计及有价值的化学副产品的生产等。     

有机硫对生物脱硫过程的抑制机理及其研究进展

作为一种绿色、经济的新兴技术,生物脱硫技术正逐渐受到人们的青睐.然而,处理气体中的有机硫对生物脱硫过程的抑制是一个不容忽视的问题.文中总结了近年来国际上对生物脱硫过程中有机硫影响的相关研究,主要包括有机硫的种类及理化特征、有机硫对脱硫过程的影响、有机硫的作用机理、操作条件与有机硫的相互关系以及耐受有机硫微生物的种类,并...     

生物脱硫菌根癌土壤杆菌UP-3的固定化研究

生物脱硫催化剂固定化研究对生物脱硫技术的推广应用具有重要的意义。该文以筛选出的具有脱硫能力的根癌土壤杆菌UP-3为固定化研究对象,二苯并噻吩(DBT)为生物催化脱硫的模型化合物,主要考察了菌株UP-3的培养条件、固定化方法和载体、固定化操作条件和固定化细胞的使用条件。结果表明：以桑特斯培养基在30℃下培养28h的根癌土壤杆菌UP-3具有最佳活性。采用3wt％海藻酸钠水溶液为包埋载体,液菌比为20：1,在4℃下1wt％CaCl2水溶液中固定化24h,得到的固定化细胞脱硫性能最好。在30℃下,反应6d可将浓度为625mg／L的DBT降解60％以上。     

脱硫工程菌的构建及其脱硫性能分析

以专一性脱硫菌德氏假单胞菌Pseudomonas delafieldii R-8为出发菌株, 利用pPR9TT穿梭质粒构建脱硫操纵子表达载体, 转化原始菌培养得到1株多拷贝脱硫基因的脱硫工程菌R-8-1, 并对其脱硫性能进行了研究。结果表明, 在同样的生物催化脱硫反应条件下, 工程菌的脱硫活性达到6.25 mmol DBT/g dry cell/h, 是原始菌的2倍; 柴油的脱硫试验表明, 在12 h内工程菌静息细胞能将柴油硫含量从310.8 mg/L降至100.1 mg/ L, 脱硫率达到68%, 而原始菌为53%。进一步比较了重组质粒pPR-dsz在工程菌株中传代的稳定性, 试验表明pPR-dsz在工程菌株R-8-1中具有良好的遗传稳定性。此研究为生物脱硫提供了1株优良的工程菌株, 并为该技术的应用提供了参考。     

生物脱硫的研究新进展*

化石燃料的脱硫形势日益严峻。生物技术为脱有机硫提供了一条经济有效的可行之路。阐述了近几年生物脱硫在许多方面的重大进展 ,主要包括 :新菌种的分离 ,生物脱硫机制的研究 ,应用直接进化技术提高酶的催化效率 ,新型反应器的设计及有价值的化学副产品的生产等。     

基因工程技术在石油生物脱硫中的应用

介绍了石油生物脱硫技术的发展历程和反应机理。重点对国外基因工程技术在脱硫菌种的改造和构建等方面应用的最新进展进行了综述 ,并对其发展前景进行了简要分析。     

一株异养脱硫反硝化菌株的筛选及其生物脱硫脱氮特性研究

【目的】从生物脱硫脱氮EGSB-DSR反应器的污泥中分离筛选出具有生物脱硫脱氮特性的细菌,并对其生物脱硫脱氮的性能进行研究。【方法】采用Hungate厌氧滚管技术筛选功能微生物,从稳定运行的生物脱硫脱氮EGSB-DSR反应器的污泥中分离筛选出一株高效的生物脱硫脱氮细菌A2。【结果】经过16S rRNA基因序列鉴定,菌株A2为固氮弧菌属(Azoarcus sp.)。其典型特征为能够以有机碳作为电子供体,将亚硝酸盐或者硝酸盐转化为氮气的同时还能将硫化物氧化为硫单质。因此具备了高效同步代谢有机碳、NO3–和S2–的特征。这是首次关于固氮弧菌属能够进行反硝化脱硫的相关报道。对菌株A2的生物脱硫脱氮能力的分析表明,在硫化物S2–浓度200 mg/L,NO3?浓度87.5 mg/L,乙酸根离子浓度200 mg/L的条件下,菌株A2在20 h内完成对碳、氮、硫的脱除。菌株对于碳、氮去除率均达到99%,对于硫的去除率达到95%。【结论】结果表明固氮弧菌属A2具有高效的生物脱硫脱氮功能,将有望成为强化生物脱硫脱氮工艺的潜在微生物资源。     

完全混合生物工艺脱除二氧化硫气体

运用完全混合生物处理工艺, 以预酸化的废糖蜜作为碳源进行了微生物法去除SO₂ 气体的研究, 在简单粗放的实验条件下, 研究了脱硫脱硫弧菌对预酸化的废糖蜜中有机酸的利用情况和对较高浓度SO₂ 气体的去除效果, 并对产物H2S 在第二级生物反应器中的去除率进行了测定。实验结果表明, 脱硫脱硫弧菌能利用预酸化的废糖蜜中的丙酮酸和乳酸作为碳源, 乙酸作为主要转化产物, 当二氧化硫进口浓度在1 865?4 637 mg/m³ 之间时, 在1#生物反应器中, SO₂ 去除率在91%以上, 最终出口SO₂ 去除率为95.5%, 产生的H₂S 在2#反应器中几乎被脱氮硫杆菌全部转化,平均去除率为98%, 菌体浓度均十分稳定, 系统运行状况良好。     

石油生物脱硫技术研发现状与前景

随着环保法规的要求越来越严格,必须开发深度脱硫的清洁燃料油生产新技术。微生物脱硫（BDS）是利用生物催化剂专一性脱除石油中的有机硫,其反应条件温和,能耗低,温室气体排放少,可以作为传统加氢脱硫（HDS）的替代方法,已引起人们的广泛关注。本文从生物脱硫分子生物学以及石油生物脱硫过程工程等方面概述了其研发现状,并对石油生物脱硫产业发展提出了建议。     

细菌脱有机硫的遗传学研究进展*

化石燃料的燃烧,产生大量的有毒气体ＳＯ２进入大气,造成严重的空气污染,同时也是产生酸雨的最主要的原因［１,９］。为了保护环境,要求使用低硫含量的化石燃料,但目前世界上低硫含量的化石燃料储备正在急剧减少。因此需要对含硫高的化石燃料进行脱硫处理。化学脱硫方法一加氢脱硫（Hydrodesulfurization）难以脱去化石燃料中的有机硫。而生物催化法脱硫便宜,在常温下即可进行,并且具有高专一性,因此发展一种化石燃料的生物脱硫方法已是十分必要［1］。 化石燃料中的有机硫主要是二苯并噻吩（Dibenzothiophene,DBT）,于是生物脱…     

微生物脱有机硫研究前沿

环境问题日益成为人们关注的焦点,现代工业的发展使人类对化石燃料的依赖性越来越大。化石燃料的大量使用也造成了环境的严重污染,常规的加氢法处理燃油能耗高,处理效果不理想等方面的缺陷促进了生物脱硫的研究。简述了国外过去三年来在生物脱硫工作中取得的进展,包括菌株的改造;单加氧酶活力必需的黄素还原酶DszD;途径的最后一个酶HPBS脱硫酶以及国外公司的一些工作。     

油藏注入水靶向脱硫潜力的高温脱硫菌群富集驯化

【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标,影响到注聚水的配聚黏度,采用生物脱硫时,由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温,使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构,明确生物处理各节点的菌群构成变化;开展耐高温脱硫菌驯化筛选,获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样,以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构,并分别在不同温度(55、60和65℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化,结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群,采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成,并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌,如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas;以厌氧气浮除油工艺处理的出水中,嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌,...     

农林生物质燃烧发电烟气脱硫技术探讨

通过对农林生物质燃料特性、燃烧灰成分及对现有脱硫技术对农林生物质燃烧烟气的适应性探讨,半干法脱硫是较为合适的农林生物质燃烧烟气脱硫方法,同时对半干法烟气脱硫参数作了分析。     

北戴河海洋沉积物中L-半胱氨酸脱硫细菌的多样性及其特性

【背景】脱硫细菌对有机硫的脱硫作用在硫的生物地球化学循环以及脱硫工业中都起着重要的作用。【目的】了解海洋沉积物中可分解有机物产生硫化氢的细菌多样性。【方法】对我国北戴河海洋沉积物中可培养的L-半胱氨酸脱硫细菌进行分离与筛选,通过对其16SrRNA基因序列测定与分析,构建系统发育树,并对其脱硫、脱氮能力进行检验。【结果】从海洋沉积物中分离得到97株细菌,从以L-半胱氨酸为硫源的培养基中筛选出62株有机脱硫专一型细菌。根据脱硫细菌的形态及其特征,从中选取12株作为典型代表做进一步分析,它们分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、动性球菌属(Planococcus)和红球菌属(Rhodococcus)。结果表明,这12株细菌均可产生半胱氨酸脱巯基酶,能够将半胱氨酸分解为丙酮酸、硫化氢和氨,即同时具备脱硫与脱氮的能力。其中有5株菌脱硫能力较强,分别属于赖氨酸芽孢杆菌属、动性球菌属和芽孢杆菌属。【结论】海洋沉积物中存在着丰富的L-半胱氨酸脱硫细菌,为进一步研究海洋中硫的生物地球化学循环提供了素材。     

脱硫菌Fds-1的分离鉴定及其对柴油脱硫特性的研究

从含硫土壤中分离筛选出一株专一性脱硫菌Fds-1,经生理生化指标和16S rRNA序列分析鉴定其属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。用Gibb’s试剂显色和气相色谱-质谱联用分析表明,该菌株通过“4S”途径脱除有机硫。实验发现Fds-1的最佳脱硫活性在30℃,在此温度下72h内能脱除约0.5mmol/L DBT中的有机硫。Fds-1菌株对有机硫化合物的利用情况和柴油脱硫前后烃组分比较都进一步证明该菌株适合于柴油生物脱硫。利用休止细胞对不同组分柴油的脱硫研究表明,脱硫菌株Fds-1对精制柴油中的DBT类化合物的降解能力强。因此,该菌株对精制低硫柴油的深度脱硫具有应用意义。     

高效液相色谱法测定生物脱硫系统中的含硫化合物

生物脱硫是利用微生物脱除气体和石油中的含硫化合物,具有操作条件温和、工艺流程简单、脱硫效率高、能量消耗低和环境污染少等优点。但是,当前仍然缺乏简单高效的分析方法来定量分析生物脱硫过程中的含硫化合物。针对这个问题,建立了柱前荧光衍生高效液相色谱法同时测定生物脱硫溶液中的亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫化物的分析方法。该分析方法中含硫化合物的标准曲线具有良好的线性关系,亚硫酸盐、硫代硫酸盐和硫化物相关系数分别为0.999 46、0.999 67和0.999 65,其检测限分别为0.000 6 μmol/L、0.000 7 μmol/L和0.001 1 μmol/L;含硫化合物的加标回收率范围分别为98.17%–101.92%、100.90%–102.60%和101.11%–104.22%;并具有良好的重复性和稳定性。实验证明,该分析方法预处理简单、分析快速、结果准确,可用于同时测定不同生物脱硫系统中的含硫化合物。     

柴油生物酶催化氧化脱硫的研究进展

柴油作为热值高、消耗率低的石油馏分燃料,可搭配大功率机械的使用标准,在传统能源中使用占比越来越高,被广泛应用于各种大型器械运作和生产中。随着柴油消耗的增多,柴油使用的污染问题也开始得到重视。硫作为主要污染物,在新的柴油标准中有了更高的要求,有必要对各脱硫方法进行深入探讨和工艺创新。传统加氢脱硫局限性过大,因此开发了各种非加氢脱硫方式进行脱硫研究,旨在研发出高效率和环境友好的绿色脱硫方式。综述了各种常规脱硫方法的优点和不足,归纳了生物酶催化氧化脱硫的研究现状和国内外最新进展,重点讨论了生物酶的各种脱硫方式的反应机理和具体研究实例,并对未来新型脱硫方式研究前景进行展望。     

专一性脱硫菌脱硫活性比较与基因保守性研究

对几株能专一性脱除二苯并噻吩(DBT)中硫元素生成2-羟基联苯的细菌,即短芽孢杆菌(Bacillus brevis)R-6、德氏假单孢菌(Pseudomonas delafleldii)R-8、小球诺卡氏菌(Nocardia globerula)R-9、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)R-16、红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)LSSE8-1和戈登氏菌(Gordonia nitida)LSSEJ-1展开研究。对照研究发现它们对DBT及其衍生物的代谢活性存在着一定的差异。为了从基因水平分析造成这些差别的原因,对这几株菌的脱硫基因展开了研究。根据Rhodococcus erythropolisIGTS8脱硫基因的保守区设计引物,PCR扩增了R-6、R-8的脱硫基因。测序结果表明脱硫基因高度保守,与IGTS8的相关脱硫基因相似性在99%以上。为了进一步验证不同专一性脱硫菌的脱硫基因的保守性,PCR扩增、克隆了LSSEJ-1和R-9的整个脱硫操纵子,结果表明脱硫基因在这两株菌中也是高度保守的。与IGTS8的相关脱硫基因相比较:R-9的dszA与IGTS8的dszA同源性为99.6%,LSSEJ-1的dszA与IGTS8的dszA的同源性为99.9%;R-9和LSSEJ-1的dszB的同源性与IGTS8的dszB都是99.9%;R-9的dszC与IGTS8的dszC同源性是99.9%,LSSEJ-1的dszC与IGTS8的dszC同源性为99.1%。对比研究认为专一性脱硫嗜温菌的脱硫基因的起源可能相同。