石油脫硫技術(shù)-資料下載頁
2025-08-05 10:29本頁面
【正文】 通過在HDS裝置后串接BDS裝置不僅大大減少了深度脫硫所需的氫氣、避免了過飽和芳香族化合物同加氫脫硫后產(chǎn)生的沸騰燃料混合物相結(jié)合，而且減少了燃料的損耗和COZ的排放量。該工藝可使柴油脫硫率達(dá)到65一70%，硫排放含量低于50μg/ml。圖33 HDS順流連接BDS工藝(2)BDS代替HDs圖34為BDS代替HDS直接脫硫工藝。使用該工藝處理中度含硫燃料，其脫硫率在4070%之間。該工藝不僅節(jié)省了氫氣、減少了燃料的損耗和CO:的排放量。而且不需要二段脫硫和尾氣處理裝置，大大降低了成本，適用于小型煉油廠使用。 圖34 BDS單獨脫硫工藝(3)BDs去除高含硫裂化原料中的硫圖35為高含硫裂化原料的BDS脫硫工藝。在此工藝中進料多為高含硫輕質(zhì)催化循環(huán)油(Hs一Lcco)，若BDs順流連接HDs，不僅節(jié)省了大量的氫氣、改善了加氫脫硫和脫氮率以及芳香族化合物的飽和度A(SAT)，而且與()l相比還減少BDs裝置的規(guī)模。產(chǎn)物主要為可在表面活性劑和其它化學(xué)產(chǎn)品中作為化學(xué)中間體的亞磺酸鹽，該工藝的總脫硫效率可達(dá)到7590%。圖35 BDS高含硫裂化原料脫硫上述的3種工藝代表了國外BDS_J幾藝目前研究發(fā)展的基本情況，對BDS在煉油廠的工藝組合及最優(yōu)化的設(shè)計研究還在進行之中。4 生物脫硫?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù) 生物催化劑性能的改善生物脫硫技術(shù)至今還沒有廣泛應(yīng)用的原因之一，是在原生菌中的脫硫酶濃度太低以至影響了反應(yīng)速度和活性，即脫硫酶的壽命、選擇性都還不能滿足工業(yè)化催化反應(yīng)所需的基本要求。為此EBC公司從1990年開始對催化劑的活性、壽命及選擇性進行了研究并取得了長足的進步:1990年優(yōu)化了紅球菌生長條件，將活性提高到自然菌株的5倍。1992一1993年通過基因工程技術(shù)提高了DszA，B，C的表達(dá)量。19%年用四種酶優(yōu)化催化劑設(shè)計。1997年通過敲除dszB，將脫硫活性提高200倍，進而開辟了利用攜帶不完整Dsz酶生物催化劑的新領(lǐng)域，菌株壽命也增加了十倍以上。自1998年開始，EBC恢復(fù)篩選土壤分離菌株的工作，同時啟動一項直接培育和基因混組的計劃，試圖生產(chǎn)能夠脫除石油中多種類型硫化物的新型菌株和新型酶。 細(xì)胞固定化盡管使用純酶作為催化劑可以避免產(chǎn)生不必要的副產(chǎn)物，但酶的分離純化費用高，而且酶催化脫硫反應(yīng)需要NAD(P)H一FMN等輔酶共作用，這些輔助因子在反應(yīng)結(jié)束后難以回收再生。利用完整細(xì)胞催化脫硫就可以解決輔助因子的再生問題。此外，固定化可以實現(xiàn)生物催化劑的重復(fù)使用，減少染菌幾率，改善油水比例，從而降低成本并提高脫硫效率。因此，固定化細(xì)胞脫硫被認(rèn)為是最有前景的脫硫方法。Chnag等人用硅藻土固定CYKsl和CYKZs菌株，并研究其催化脫硫的能力。固定化細(xì)胞重復(fù)培養(yǎng)7一8批，每批時間為24h。用cYKsl處理模擬油(十六烷體系)時，()，(Lh)(Lh)。用CYKSI處理輕質(zhì)汽油時，在第一批培養(yǎng)中含硫量從3g/，(Lh)，隨著重復(fù)次數(shù)增加，脫硫速率略微減小。用CYKSZ催化脫硫時，重復(fù)培養(yǎng)后脫硫速率并無明顯變化。如果固定化細(xì)胞在1mol/L磷酸鹽緩沖液()中4℃保存10d，脫硫活力降至初始的50一70%。李福利等人利用分離得到的兼性嗜熱菌Mycobacetrium goodiiX7B固定化后脫除汽油中的硫。利用x7B固定化細(xì)胞處理含多種有機硫化合物的DSRG227直餾汽油，40℃條件下反應(yīng)24h，總硫量從227ppm減少到71ppm。當(dāng)固定化細(xì)胞在40℃條件下用DSRG275來培養(yǎng)時，連續(xù)兩次反應(yīng)可以使硫含量從275ppm降低到54ppm。 生物反應(yīng)器和分離工程要使生物脫硫技術(shù)得以在工業(yè)應(yīng)用中擴大，必須設(shè)計適用于生物過程的反應(yīng)器。反應(yīng)器的設(shè)計原則之一是使生物催化劑與油相流體充分混合，保證含硫有機化合物迅速而充分地反應(yīng)。另外，增加單位反應(yīng)器體積的反應(yīng)速率、降低反應(yīng)器成本或體積、減少反應(yīng)器的維護和操作費用也是設(shè)計中主要考慮的問題。應(yīng)用于生物過程的反應(yīng)器主要有攪拌釜反應(yīng)器、氣升式反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器和膜反應(yīng)器，這些反應(yīng)器各有優(yōu)缺點。由于生物脫硫的研究大多處在基礎(chǔ)研究階段，對于反應(yīng)器的研究很少。EBC公司對生物脫硫反應(yīng)器的設(shè)計經(jīng)歷了從攪拌釜反應(yīng)器一3級連續(xù)攪拌釜反應(yīng)器~氣升式反應(yīng)器的發(fā)展過程。BDS過程的產(chǎn)物一般由脫硫后的油相、含有微生物的水相以及油、水及生物催化劑三相組成的乳化液組成。實現(xiàn)BDS工藝的經(jīng)濟性要求從乳化液中回收高純度的油。EBC公司最早使用水力旋流器分別處理以油或水為連續(xù)相的乳化液。該工藝油回收率高，純度高。乳化液中的水和生物催化劑循環(huán)使用。設(shè)備簡單，易于維護。但要求生物催化劑的濃度不超過6g/L。針對生物催化劑濃度較高的BDS新工藝，EBS設(shè)計了新的分離流程，該流程使用破乳劑使生成的乳化液失穩(wěn)，無需離心設(shè)備，建設(shè)、操作和維修費用大大降低。最近也有研究利用PTFE管式膜從油水混合物中回收油，雖然通量速度會隨著過濾時間而降低，但是通過反復(fù)回洗可以提高兩倍左右的流通性能。
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