PDF《跨界融合选育生物脱硫催化剂》

收稿日期 :2006210210 ;

修改稿收到日期 :2006212228 .

作者简介 :沈齐英(1963 - ) ,女 ,北京石油化工学院副教授 ,中 国石油大学(北京)

2005 级博士 ,现从事生物化工的教学和科 研工作. 基金项目 :北京市教育委员会科技发展计划项目资助 ,项目编 号KM200610017001 . 跨界融合选育生物脱硫催化剂 沈齐英1 ,2 , 赵锁奇1 (1. 中国石油大学重质油加工国家重点实验室 ,北京

102249 ;

2. 北京石油化工学院化工系) 摘要 采用混合有机硫化合物为限制性底物的驯化方式 ,从被原油污染土壤中驯化、 筛选 ,分 离得到对有机硫具有一定脱除效果的菌株 ,鉴定为枯草芽孢杆菌亚种 ;

以该菌株和白腐真菌作为出 发菌株 ,通过原生质体融合获得了遗传稳定 ,可产生孢子 ,能有效脱硫的融合子.成品油的脱硫实 验结果表明 ,融合子直接应用于油品的脱硫 ,有较高的脱硫率和较大范围的环境耐受力 ,具有一定 的实际应用价值. 关键词 :原生质体融合 生物脱硫 催化剂

1 前言石油及其产品中的硫几乎都是有机硫 ,燃烧时 排放出的大量有毒气体会造成严重的空气污染. 目前广泛使用的加氢脱硫技术成本较高 ,而且难以 脱除石油燃料中的含硫杂环化合物 ,因此迫切需要 一种在较温和的条件下能进行深度脱硫的方法. 随着生物技术的发展以及石油炼制工业的不 断复杂化和尖端化 ,采用生物技术脱硫越来越为人 们所关注 ,但生物催化脱除石油及产品中硫化合物 的技术仍处在研究开发阶段 ,尚未投入工业化生 产.目前的研究主要集中在新菌种的开发 ,生物催 化剂制备、 性能的改善 ,脱硫工艺研究等方面.迄 今为止已分离出的脱硫菌种主要包括 :假单胞菌 (Pseudomonassp. ) 、 红球菌 ( Rhodococcussp. ) 、 棒 杆菌(Corynebacteriumsp. ) 、 短杆菌 (Brevibacteri2 umsp. ) 、 戈登氏菌 ( Gordonasp. ) 、 诺卡氏菌 (No2 cardiasp. ) 等[1~3 ] .其中 ,1989 年美国天然气研究 所分 离得 到的Rhodococcusrhodochrous. IGTS8 是研究最多的菌种.1998 年,Je Hwan Chang 等 人分离得到戈登氏菌 ( Gordinasp. CYKS1) ,该菌 株除了分解二苯并噻吩 (DB T) 外,还可以分解

20 种其它有机硫化合物 ,包括硫醇、 亚硫酸盐及噻 吩等.2000 年,Maghsoudi S 等人从石油样品中 分离得到一株脱硫棒杆菌 (Corynebacterium sp. P32C1) ,该菌株对数生长期后期的休止细胞可在

30 min 内完全转化 0.

5 mol/ L DB T ,与IGTS8 相比,P32C1 具有更强的脱硫能力.但这些菌株均为 遗传稳定性较差、 易变异的原核微生物 (细菌) ,且 多数以 DB T 为模型化合物来进行脱硫过程研究 , 由于酶催化反应的专一性 ,这些菌种普遍对 DB T 的脱除效果较好 ,但油品中还含有其它有机硫化合 物 ,包括 DB T 衍生物(DB Ts) 、 苯并噻吩 (B T) 及苯 并噻吩衍生物 (B Ts) 等.本研究采用跨界原生质 体融合技术获得了具有双出发菌株性状、 遗传稳 定、 选择性宽、 高活性、 可产生孢子 ,且可同时降解 多种含硫化合物的丝状微生物 ,为实现油品生物脱 硫技术工业化提供可使用的生物催化剂.

2 实验2.

1 原材料 脱硫菌种来源于天津大港油田被原油污染的 土壤中 ,经过一定方式驯化获得.实验中使用的原 油来自于天津大港油田 ;

实验中使用的

93 号汽油、

0 号柴油为燕山石油化工公司炼油厂提供. 2.