脱硫技术中的生物脱硫

生物脱硫又称生物催化脱硫(BDS)，是在常温常压下，利用好氧和厌氧细菌脱除石油中含硫杂环化合物中结合硫的新技术。早在1948，美国就有生物脱硫的专利，但一直没有成功脱除烃类硫化物的例子，主要原因是不能有效控制细菌的作用。此后又有几个“微生物脱硫”的成功报道，但应用价值不大，因为微生物虽然脱除了油中的硫，但也消耗了油中大量的碳，减少了油中大量的放热[9]。科学家们一直在对其进行深入的研究，直到1998，美国气体技术研究所(IGT)的研究人员成功分离出两种特殊的菌株，可以选择性脱除二苯并噻吩中的硫，并相继生产出脱除油品中杂环硫分子的工业模型。1992在美国分别申请了两项专利(5002888和56544)。美国能源生物系统公司(EBC)获得了这两个菌株的使用权。在此基础上，公司不仅成功生产并再生了生物脱硫催化剂，还降低了催化剂的生产成本，延长了其使用寿命。此外，公司还分离出玉米红球菌，该菌株可以断裂C-S键，实现脱硫过程中不损失石油烃类的目的[10]。现在，EBC已经成为世界上生物脱硫技术研究最广泛的公司。此外，日本产业技术综合研究所生命工程产业技术研究所和石油工业活化中心联合开发了一种柴油脱硫新菌株，可以同时脱除柴油中的二苯并噻吩和苯并噻吩中的硫，而这两种硫化物中的硫是其他方法难以脱除的[11]。

BDS工艺是自然界产生的好氧菌与有机硫化物之间的氧化反应。选择性氧化破坏了C-S键，将硫原子氧化成硫酸盐或亚硫酸盐并转移到水相，而DBT的骨架结构氧化成羟基联苯并保留在油相中，从而达到脱除硫化物的目的。BDS技术自出现以来已经发展了几十年，目前仍处于开发和研究阶段。由于BDS技术有很多优点，可以与现有的HDS装置有机结合，不仅可以大大降低生产成本，而且由于有机硫产品附加值高，比HDS具有更强的经济竞争力。同时，BDS还可以与催化吸附脱硫相结合，是实现燃料油深度脱硫的有效方法。因此，BDS技术具有广阔的应用前景，预测2010左右将出现工业装置。