Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương pháp Vi sinh

Tổng quan này bàn về các tiềm năng để nâng cấp sinh học để cải thiện chất lượng của dầu thô và nhiên liệu lỏng, sử dụng chất xúc tác sinh học để nhằm làm giảm và dần loại bỏ hợp chất thơm trong dầu mỏ trong quá trình chế biến dầu. Chất xúc tác sinh học ta có thể sử dụng đó là vi khuẩn hiếu khí, vi khuần hiện này đang được thử nghiệm để khử vòng thơm trong dầu mỏ và nhiên liệu.Bằng xúc tác sinh học và phỏng đoán về việc áp dụng các hoạt tính...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương pháp Vi sinhTiểu luận: Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương pháp sinh học TRƯ NG I H C QUY NHƠN KHOA HÓA TI U LU N CÔNG NGH SINH H C KH CÁC H P CH T VÒNG THƠM TRONG D U M THEO PHƯƠNG PHÁP SINH H CGiáo viên hư ng d n : TS. Biên CươngSinh viên th c hi n : Huỳnh c KỳLp : Hóa d u K31 – H Quy NhơnSVTH: Huỳnh Đức Kỳ - Hóa dầu K31 – ĐH Quy Nhơn GVHD: TS.Đỗ Biên CươngTiểu luận: Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương pháp sinh họcI. GI I THI U T ng quan này bàn v các ti m năng nâng c p sinh h c c i thi nch t lư ng c a d u thô và nhiên li u l ng, s d ng ch t xúc tác sinh h cnh m làm gi m và d n lo i b h p ch t thơm trong d u m trong quá trình chbi n d u. Ch t xúc tác sinh h c ta có th s d ng ó là vi khu n hi u khí, vikhu n hi n này ang ư c th nghi m kh vòng thơm trong d u m vànhiên li u.B ng xúc tác sinh h c và ph ng oán v vi c áp d ng các ho t tínhsinh h c c a chúng nâng c p d u khí g i là ch bi n sinh h c*V n t ra b i các h p ch t thơm trong d u thô và nhiên li u Hydrocacbon thơm và nh ng h p ch t d vòng nh hư ng x u n nhi ugiai o n trong s n xu t, x lý, và ch bi n d u khí. S ng nh t v tính ch tc a hydrocarbon thơm và nh ng h p ch t d vòng x y ra trong các t l khácnhau trong các lo i d u thô và các s n ph m tinh ch t d u,và tùy thu c vàongu n d u và quá trình tinh ch . Các h p ch t thơm nh hư ng n tính b n vàcó c tính khi d u b tràn ra môi trư ng và có các c i m quan trong ó làquá trình t cháy nghèo ng cơ diesel, như ch s cetane th p và v n t onhi u b i cơ h c gây mài mòn cho ng cơ trong quá trình làm vi c. Trong quátrình l c d u, các h p ch t d vòng c a nitơ (nitrogen nh ng h p ch t d vòng)ví d như carbazoles …chúng gây m t ho t tính các ch t xúc tác, nh hư ng t ixúc tác hydrodesulfurization và làm gi m i lư ng l n c a H2. ng th i, quátrình t cháy các nhiên li u có ch a h p ch t d vòng c a S và N sinh ra SOx,NOx gây mưa axit. Hi u qu và chi phí h p lý x lý, chuy n i cáchydrocacbon thơm và các các h p ch t d vòng trong các lo i d u thô và nhiênli u ó là v n c n quan tâm n trong ngành công nghi p l c d u. Trong quá trình tinh l c d u thông thư ng, s d ng quá trình hydro hóa áp su t cao và ch t xúc tác hóa h c làm no và b gãy các h p ch t có c utrúc vòng. Công ngh nhi t hóa này có m t s v n bao g m c ng h cph n ng không thu n l i, tiêu th nhi u năng lư ng nhi t và khí tiêu t n nhi ukhí hydro, và s n xu t ra ư c ít các s n ph m như mong mu n như các lo ihydrocarbon th khí. Các s n ph m cycloalkane t cháy t t hơn so v i cácch t thơm, nhưng ch t lư ng nhi t cháy c a nó v n còn th p so v i các h pch t alkane m ch th ngII. QUÁ TRÌNH KH VÒNG THƠM B NG CÔNG NGH SINH H C:1. Quá trình oxy hóa sinh h c các h p ch t thơm Ngư c v i xúc tác hóa h c, ph n ng sinh h c (qua enzyme trung gian)thì thư ng v i ch t n n c th và x y ra nhi t g n v i nhi t môi trư ngxung quanh mà không c n ph i tiêu t n hydro và không c n áp xu t cao. Tuynhiên, yêu c u c n có nư c cho s ho t ng, c n h n h p ph n ng hai phag m d u và nh ng h t nươc nh lơ l ng c a các t bào vi khu n. Trong ng d ng ư c xu t, m t quá trình g m hai giai o n c a quátrình b gãy vòng thơm b ng sinh h c (Biological Aromatic Ring Cleavage(BioARC)) thì ã ư c hình dung: giai o n u tiên là m vòng các h p ch tthơm b ng các ph n ng oxy hóa b i enzyme ư c sinh trư ng trư c trongtoàn b t bào c a ch t xúc tác sinh h c. Theo phương pháp này hai dòng s nph m, m t dòng s n ph m chính khi x lý d u theo BioARC có làm gi m tínhthơm, và dòng s n ph m th c p là phân o n các s n ph m vòng thơm phânSVTH: Huỳnh Đức Kỳ - Hóa dầu K31 – ĐH Quy Nhơn GVHD: TS.Đỗ Biên CươngTiểu luận: Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương pháp sinh họcc c tan trong nư c (ví d hình thành các h p ch t như: 2-hydroxy-2H-benzo[h]chromeene-2-carboxylic acid có c u t o và, trans-4-(1-hydroxynaph-2-yl)—oxybut-3-enoic acid có c u t o ) s ư c thuh i b ng cách chi t xu t b ng dung môi hay th m th u ngư c. Trong giai o nhai, s hydro hóa ch t hóa h c c a vòng thơm có c c thì tách ư c các s nph m trong i u ki n êm d u hơn so v i quá trình thông thư ng s có năng su tthu các ch t alkyl-thơm có c i m t cháy thu n l i hơn so v i các h p ch tg c ho c các s n ph m cycloalkane thu ư c theo cách ch bi n v i xúc tácthông thư ng. Ti m năng bên c nh l i ích quá trình này ó là r t nh y v i các h p ch td vòng c a S- và N- (S- and N- nh ng h p ch t d vòng) kh lưu huỳnh vànitơ sau ó, m c dù hi n nay nó chưa có ư c th nghi m h tr d oánnày. M t quá trình th hai ư c mô t trong B ng sáng ch M # 6.156.946[6] là dung phương pháp sinh h c kích ho t các h p ch t thơm (biologicalactivation of aromatics) b ng cách s d ng t bào c a ch t xúc tác sinh h chydro hóa ch t thơm và ch t n n d vòng trong ch t hóa d u, hình thành cách p ch t như Cis-3,4dihydroxy-3,4-dihydrophenanthrene có c u t ovà 3,4-hydroxyphenanthrene có c u t o ), ti p theo là các ch t do shydro hóa và hydro phân các h p ch t có nư c t o ra alkylaromatics theo chukỳ. Các s n ph m khi hydro hóa thì d dàng chia tách b ng nhi t hóa hơn sov i các h p ch t g c. ây là b n ch t c a quá trình kích ho t ch t thơm(aromatic activation) trong ó các n n thì nh y hydro hóa ti p theo ho cm vòng.SVTH: Huỳnh Đức Kỳ - Hóa dầu K31 – ĐH Quy Nhơn GVHD: TS.Đỗ Biên CươngTiểu luận: Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương pháp sinh họcSVTH: Huỳnh Đức Kỳ - Hóa dầu K31 – ĐH Quy Nhơn GVHD: TS.Đỗ Biên CươngTiểu luận: Khử các hợp chất vòng thơm trong dầu mỏ bằng phương p ...