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微生物脱硫与吸附脱硫耦合
     世界各国对汽油、柴油中硫含量的要求越来越严格,美国、加拿大、欧盟及日本等发达国家都规定硫含量不得高于50ppm,甚至要求在10-15ppm以下。加氢脱硫是现在工业上应用最广泛的工艺,近几年,加氢脱硫技术取得了巨大进步,但是,加氢脱硫反应条件苛刻,尤其是4,6-DMDBT的脱硫,往往伴随着烯烃和芳烃的加氢饱和,造成柴油十六烷值的下降和大量氢气的消耗。针对柴油的超深度脱硫,开发了吸附脱硫与生物脱硫的耦合深度脱硫工艺。将微生物脱硫的处理体积缩小到只有原来的几十分之一,大大降低水的消耗和微生物脱硫反应器的体积,降低整个工艺的操作成本。已经构建了表达细菌血红蛋白基因的工程菌,筛选得到高效吸附剂,建立了微生物脱硫与吸附脱硫耦合的实验室装置。

    首先采用吸附剂吸附脱除油品中的含硫化物,然后用微生物脱附吸附剂表面的硫化物,实现吸附剂再生和循环使用,避免了吸附脱硫选择性低、微生物脱硫速度慢和分离困难等缺点。与传统的溶剂洗脱方法相比,硫化物脱附率明显提高,加入脱硫微生物细胞,代谢脱附的硫化物,强化了硫化物的脱附过程,提高吸附剂脱附率。克隆了透明颤菌的血红蛋白基因,并在脱硫菌中实现了其高效表达,结果表明,工程菌的生长速率和脱硫活性都得到了提高,尤其是在低溶氧条件下,脱硫活性提高更显著,提高了微生物细胞对硫化物的处理量。开发了高效的脱硫吸附剂——介孔硅铝酸盐,对于加氢柴油,其吸附能力明显高于改性的Y型分子筛和介孔分子筛MCM-41。经过吸附脱硫柴油硫含量降低到10ppm以下,吸附剂AgY经过5次再生之后,吸附剂的比表面积和孔容大小基本不变,即生物法再生脱硫吸附剂对吸附剂的孔道结构没有影响。已完成实验室工艺研究,达到了各个工艺过程的合理配套,实验结果显示出良好的应用前景,在生产中具有很好的可操作性。

    我们将开展微生物脱硫与吸附脱硫耦合工艺的工程化研究,将吸附剂设计和制备、吸附脱硫、吸附剂再生、微生物的重复利用等工艺步骤集成,完善柴油深度脱硫的工艺流程,开展柴油深度脱硫的中试实验,完成工艺的经济性和工业应用的可行性分析,为耦合新工艺的工业应用打下良好基础。
发表时间:2008-12-12
 
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