[发明专利]一种离子液体调控含硫杂环化合物生物脱硫的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物脱硫领域，具体涉及一种离子液体调控含硫杂环化合 物生物脱硫的方法。

背景技术

化石燃料是当今世界最主要的能源物质，硫几乎是普遍存在于其中的 有害物质，这些存在的含硫化合物在燃烧过程中会生成大量的二氧化硫， 而二氧化硫又是形成酸雨的最主要因素，因此，化石燃料中含硫化合物越 多对环境的危害越大。为减少对环境的危害，世界各国都对燃料油的含硫 量作出了严格的规定。

当前石油及其产品中的脱硫普遍采用的方法为加氢脱硫(HDS)。HDS 是在高温(＞300℃)、高压(＞10MPa)、加氢和金属催化剂的条件下进 行的脱硫反应。该法可有效地脱除无机硫和简单的有机硫化合物，而对于 杂环类含硫化合物，如二苯并噻吩(DBT)，特别是烷基取代的DBT衍生 物，很难通过HDS脱除。近年来，生物脱硫技术(BDS)得到了极大地 发展。生物脱硫技术是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌去除杂环化合 物中结合的有机硫的一种新技术，该方法能有效脱除DBT等含硫杂环化 合物，而且反应条件温和，投资和操作费用低，但普遍存在着脱硫效率低 等问题。

申请号为200710068080.4的中国专利申请中公开了一种应用于燃料油 中含硫杂环化合物脱硫的细菌菌株，该菌株经鉴定命名为分枝杆菌 (Mycobacterium sp.)ZD-19，保藏号为：CGMCC NO.1817；其还公开了该 菌株在对含硫杂环化合物的燃料油中进行专一性脱硫的用途，以此菌株为 催化剂，采用生物脱硫技术降解燃料油中的含硫杂环化合物，对二苯并噻 吩及其衍生物4，6-二甲基二苯并噻吩的降解过程遵循独特的“扩展4S途 径”，能将传统“4S途径”的产物2-羟基联苯及3，3’-二甲基-2-羟基联苯进一 步甲氧基化，生成最终产物2-甲氧基联苯及3，3’-二甲基-2-甲氧基联苯，有 效地减弱了产物抑制。在此专利中，脱硫反应体系为单一的水溶液反应体 系，这点不太适用真实油品脱硫中油水混合的反应体系。本专利模拟燃料 油油水混合的脱硫反应体系，更贴近真实油品脱硫。

离子液体(IL)是21世纪新兴的绿色溶剂，具有极性强、溶解性好、 低蒸汽压、结构可设计等独特的性质。据报道，离子液体能很好地溶解含 硫化合物，尤其是结构复杂的噻吩类硫化物，且不溶于燃料油，不存在油 品的交叉污染问题。例如：申请号为200610066595.6的中国专利申请中公 开了一种柴油耦合脱硫的方法，采用离子液体萃取柴油中的噻吩类硫化 物，在所述离子液体相中进行噻吩聚合反应，并分离出生成的聚噻吩。该 发明方法解决了现有技术不能有效脱除柴油中噻吩类硫化物以及脱除的 噻吩类硫化物不能再利用的问题。该专利只涉及了噻吩类硫化物的脱除， 而没有涉及在燃料油中含量较高且较难被现行脱硫方法脱除的二苯并噻 吩类硫化物。而且在该专利中，萃取相中噻吩的萃取回收率为75％左右， 有一定比例的噻吩损失，会造成燃料油燃烧热值的损失。

发明内容

本发明提供了一种离子液体调控含硫杂环化合物生物脱硫的方法，利 用离子液体增加杂环含硫化合物在水中的溶解度，提高杂环含硫化合物的 生物可利用率，进而促进微生物对杂环含硫化合物的生物脱硫。

一种离子液体调控含硫杂环化合物生物脱硫的方法，包括步骤：

(1)将脱硫菌经过活化和种子培养后得到种子培养液，经后处理得 到脱硫菌细胞或脱硫菌休止细胞；

(2)将脱硫菌细胞或脱硫菌休止细胞悬浮于磷酸缓冲液中，制成水 相；

(3)将上述水相与正十六烷混合构成反应体系，加入含硫杂环化合 物和离子液体，在28℃～33℃(优选30℃)反应1h～3h(优选2h)，即 可；

其中，离子液体与正十六烷的体积比为0.01～0.1∶1，优选为0.01～ 0.048∶1。

所述的脱硫菌可选用现有的所有用于生物脱硫的菌株，例如分枝杆菌 ZD-19等。本发明所使用的分枝杆菌ZD-19属于分枝杆菌属(Mycobacterium sp.)，其保藏编号为：CGMCC NO.1817，其获取、培养方法和形态在申请 号为200710068080.4的中国发明专利申请中有详细描述。

作为优选：