紅平紅球菌(Rhodococcus erythropolis)H-412脫硫動力學研究.pdf

1、紅平紅球菌(Rhodococcuserythropolis)H一412脫硫動力學研究1h●1■一●J●_一一一一B10nesunurlzatlonmechanismandkineticresearchbyaRhod◆ococcuserythropolisstrainH一412學科專業(yè)：生物化工研究生：胡曉靜指導教師：韓振為副研究員天津大學化工學院二零一零年六月一令一令年八月▲弋摘要隨著經(jīng)濟的發(fā)展，可開發(fā)低硫原油日漸減少，由于油品燃燒造成

2、的環(huán)境問題越來越嚴重，各國對油品中硫含量的限制則越來越嚴格，因此對于石油的深度脫硫己成必然。石油中存在大量結(jié)構(gòu)復雜的雜環(huán)有機硫化合物，特別是噻吩類化合物，這些化合物中的硫元素用傳統(tǒng)的催化加氫脫硫方法(HDS)難以脫除，而且傳統(tǒng)的方法條件苛刻，成本高，對環(huán)境污染嚴重；生物催化脫硫方法具有成本效益高、反應(yīng)條件溫和、尤其是對雜環(huán)硫化物具有較高的脫除率等優(yōu)點，有可能成為可以取代HDS的有效的石油深度脫硫處理技術(shù)。本文以二苯并噻吩(DBT)作為石

3、油脫硫的模式化合物，以正十六烷作為模擬油相，對紅球菌H412的脫硫途徑、脫硫性能進行了研究。通過高效液相色譜以及氣相色譜＼質(zhì)譜的分析，檢測了H412在降解DBT過程中的中間產(chǎn)物二苯并噻吩砜(DBT02)以及終產(chǎn)物2。羥基聯(lián)苯(2HBP)的存在，初步推測其代謝途徑為目前具有應(yīng)用前景的“4S”途徑，并且發(fā)現(xiàn)紅球菌H412不僅能夠降解DBT，而且也能以其衍生物4一甲基二苯并噻吩(4MDBT)、4，6二甲基二苯并噻吩(4，6DMDBT)作為唯一

4、硫源進行生長，具有較寬的底物作用譜。為了進一步研究油品的生物脫硫機理，建立了H412菌在水相反應(yīng)體系中的生長動力學、底物降解動力學以及產(chǎn)物生成動力學模型，并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)利用MATLAB非線性擬合工具回歸了上述動力學方程的模型參數(shù)，結(jié)果表明：模型計算結(jié)果與實驗值符合較好。在水相動力學模型的基礎(chǔ)上，推導出了H412菌在油水兩相反應(yīng)體系的動力學方程，結(jié)果表明：水相動力學模型參數(shù)可以應(yīng)用到油水兩相反應(yīng)體系，模型對于油水兩相生物脫硫過程具有較好的