上海交通大学：《生物技术与人类》通识课程教学资源（课堂讨论PPT）生物技术与绿色化工

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亢若宇 5122029012

背景知识 2012年开采的石油88%被 用作燃料，其它的12%作 为化工业的原料。 有机化合物原料基本上 来自石油。 石油也是许多化学工业 产品如溶剂、化肥、杀 虫剂和塑料等的原料

2012年开采的石油88%被 用作燃料，其它的12%作 为化工业的原料。 有机化合物原料基本上 来自石油。 石油也是许多化学工业 产品如溶剂、化肥、杀 虫剂和塑料等的原料

石油化工的发展危机 但石油及石油化工工业为人类带来绚丽多彩生活的同 时，也带来了不少问题： 专家预测，到2020年 国内石油资源对需求 的保证程度可能只有 42%,对外依存度将 逐年提高。 同时石油中含有的硫、 氮等元素在石油加工 利用过程中会污染环 境，产生酸雨

但石油及石油化工工业 为人类带来绚丽多彩生活的同 时, 也带来了不少问题： 专家预测，到2020年 国内石油资源对需求 的保证程度可能只有 42％，对外依存度将 逐年提高。 同时石油中含有的硫、 氮等元素在石油加工 利用过程中会污染环 境，产生酸雨

何为绿色化工？ 在化工产品生产过程中，从工艺源头上 就运用环保的理念，推行源消减进行 生产过程的优化集成，废物再利用与资 源化，从而降低了成本与消耗，减少废 弃物的排放和毒性，减少严品全生命周 期对环境的不良影响

 在化工产品生产过程中，从工艺源头上 就运用环保的理念，推行源消减、进行 生产过程的优化集成，废物再利用与资 源化，从而降低了成本与消耗，减少废 弃物的排放和毒性，减少产品全生命周 期对环境的不良影响

化工中的生物技术 。生物技术已成为当今新技术革命的四大支柱之一。 利用生物技术可以把生物量转化成化工原料，也可 以把无机碳化合物合成多碳化合物，从而取代原油； 利用生物技术在现阶段可以提高原料的利用率，并 使石油资源的废物变废为宝，降低生产成本； ·利用生物技术还可以改良产品的质量

 生物技术已成为当今新技术革命的四大支柱之一。  利用生物技术可以把生物量转化成化工原料,也可 以把无机碳化合物合成多碳化合物,从而取代原油;  利用生物技术在现阶段可以提高原料的利用率,并 使石油资源的废物变废为宝,降低生产成本；  利用生物技术还可以改良产品的质量

传统脱硫方法 催化加氢脱硫技术 (HDS)是炼油企业 普遍采用的1种脱硫方 Co-Mo 加氢脱硫俊什剂 法，在催化剂Co-Mo- Hydrodesulfunization Catalyst AI2O3或Ni-Mo- HDS catalyit A12O3的作用下，通 过高温、高压催化加 氢可以将油品中的有 机硫转化成H2S脱除

催化加氢脱硫技术 （HDS）是炼油企业 普遍采用的1种脱硫方 法，在催化剂Co-Mo- A12O3或Ni-Mo- A12O3的作用下，通 过高温、高压催化加 氢可以将油品中的有 机硫转化成H2S脱除

技术难题 很难将BT尤其是DBT和 多取代的苯并噻吩脱 除。其主要原因是： (I)BT和DBT类有机 硫的加氢速率常数低 苯并噻吩 (2)BT和DBT在油品 中的浓度很低.(3~8) ×10-4,其加氢过程 犹如H2分子在油品中 大海捞针(BT, DBT),因此反应速 度很慢； (3)缺乏对BT和DBT 二苯并噻吩 类有机硫特别有效的 加氢催化剂

很难将BT尤其是DBT和 多取代的苯并噻吩脱 除。其主要原因是： （1）BT和DBT类有机 硫的加氢速率常数低 （2）BT和DBT在油品 中的浓度很低（3～8） ×10-4，其加氢过程 犹如H2分子在油品中 大海捞针（BT， DBT），因此反应速 度很慢； （3）缺乏对BT和DBT 类有机硫特别有效的 加氢催化剂。 二苯并噻吩 苯并噻吩

生物催化脱硫技术开发 生物脱硫(BDS)是利用微生物的专一选择性， 对原油和石油馏分中的硫有极高消化能力 使含硫化合物变成水溶性化合物，从油中分 离出来。 美国能源生物系统公司(EBC)专门从事BDS 技术开发。EBC公司1992年开发的菌株可以 直接作用于C一S键，既达到脱硫的目的又不 损失燃烧值. 日本当前生物脱硫的主要课题是柴油的超深 度脱硫，开发高档次油品。目前己筛选出多 种可切断C一S键的菌株

 生物脱硫(BDS）是利用微生物的专一选择性， 对原油和石油馏分中的硫有极高消化能力， 使含硫化合物变成水溶性化合物，从油中分 离出来。  美国能源生物系统公司(EBC)专门从事BDS 技术开发。EBC公司1992年开发的菌株可以 直接作用于C—S键,既达到脱硫的目的又不 损失燃烧值.  日本当前生物脱硫的主要课题是柴油的超深 度脱硫,开发高档次油品。目前已筛选出多 种可切断C—S键的菌株

技术优点 技术缺点 生产过程在常温、常 0 现阶段该技术的局限 压下操作，不需要氢气， 性是脱硫效率低。因 投资成本和操作费用 此，各国家对BDS技术 比加氢脱硫低 开发投入较大。 。为油品的深度脱硫提 。对菌种的脱硫机理尚 供了可能。 不清楚，制约进一步 技术研究 微生物脱硫分析

技术优点 技术缺点  生产过程在常温、常 压下操作,不需要氢气, 投资成本和操作费用 比加氢脱硫低  为油品的深度脱硫提 供了可能。  现阶段该技术的局限 性是脱硫效率低。因 此,各国家对BDS技术 开发投入较大。  对菌种的脱硫机理尚 不清楚，制约进一步 技术研究

生物技术未来展望 在未来，环境友好推动生物技术在石油化 工中的广泛应用。 随着生物技术的发展，温和条件的合成反应 将会继续受到重视，生物催化剂将大力推广 生物能源的替代，具有光、声、电、磁等高 性能生物化工材料的应用，都将为石油化工 技术注人新的活力，一种新的生物石油化工 技术必将兴起

 在未来，环境友好推动生物技术在石油化 工中的广泛应用。  随着生物技术的发展,温和条件的合成反应 将会继续受到重视,生物催化剂将大力推广, 生物能源的替代,具有光、声、电、磁等高 性能生物化工材料的应用,都将为石油化工 技术注人新的活力,一种新的生物石油化工 技术必将兴起