生物脱硫技术
石油加工中的脱硫技术
石油加工中的脱硫技术脱硫技术在石油加工中起着重要的作用。
随着环境保护意识的增强，减少二氧化硫排放已成为石油行业的重要任务。
本文将探讨石油加工中常用的脱硫技术，并分析其原理和应用。
一、湿法脱硫技术湿法脱硫技术是目前石油加工中广泛应用的一种方法。
在湿法脱硫中，通过将石油中含有的硫化物与一种溶剂反应，使硫化物转化为可溶性的形式并从石油中移除。
这种技术可以同时去除硫和氮等杂质。
湿法脱硫技术中最常用的方法是氧化脱硫。
在这种方法中，石油经过一系列的处理，使其酸性增加，然后通过与空气中的氧气反应，将硫化物氧化为硫酸盐。
最后，硫酸盐与水反应形成硫酸，从而实现脱硫的目的。
二、干法脱硫技术干法脱硫技术是另一种在石油加工中使用的脱硫方法。
与湿法脱硫不同，干法脱硫不需要使用溶剂，而是通过物理化学反应直接去除石油中的硫化物。
干法脱硫技术中，最常用的方法是选择性吸附。
在这种方法中，石油经过特殊的吸附剂，硫化物会被吸附剂选择性地吸附，从而实现脱硫的目的。
这种方法能够高效地去除硫化物，并且不会引入额外的溶剂，因此在石油加工中得到了广泛应用。
三、生物脱硫技术生物脱硫技术是一种新兴的脱硫方法，其原理是利用特定微生物对硫化物进行降解。
这种方法具有环保、经济和高效的特点，在石油加工中越来越受到关注。
生物脱硫技术中，最常用的方法是利用硫氧化细菌进行脱硫。
这些细菌能够通过代谢过程将硫化物转化为硫酸盐，并从石油中除去。
利用生物脱硫技术不仅可以减少二氧化硫的排放，还可以降低工艺过程中的能耗和废物产生。
四、新兴脱硫技术除了传统的湿法脱硫、干法脱硫和生物脱硫技术，还有一些新兴的脱硫技术在石油加工中逐渐兴起。
这些技术包括离子液体脱硫、高温煤气脱硫以及催化剂脱硫等。
离子液体脱硫技术是利用特殊的离子液体作为溶剂，将硫化物溶解并从石油中去除。
这种方法具有高效率和可再生性的特点，被认为是一种可持续发展的脱硫技术。
高温煤气脱硫技术是将石油加工中产生的高温煤气与一种脱硫剂反应，使硫化物转化为硫酸盐并从煤气中去除。
生物脱硫的工作原理
生物脱硫的工作原理
1生物脱硫
生物脱硫是一种有效的脱硫技术，它利用微生物分解产生的生物脱硫代谢产物来直接或间接降低废气中的二氧化硫。
生物脱硫的过程可以分为脱硫前处理、微生物脱硫和脱硫最终处理三个步骤。
2脱硫前处理
此阶段的工作主要是将废气在温度、湿度和流速等物理参数上调节到最佳值，使废气中挥发性有机物在前置处理器中容易分解，改善废气中空气流通性，从而为接下来基于生物脱硫物质分解式提供一个有利的微观环境状况。
3生物脱硫
此阶段使用神经细菌或硫氧还原菌将硫化氢（H2S）转化为硫酸（SO2），然后硫酸又转化为元素硫（S）。
不仅如此，一些其他的微生物，如变形菌和厌氧菌，也可以上游将氢化硫、醚类和环烷醚化合物转化为二氧化硫。
4脱硫最终处理
此阶段在生物脱硫后，废气中大量的硫化物，如硫酸钠、亚硫酸钠等，仍然存在，必须通过静电吸附、催化剂吸附和水洗净等方式进行最终脱硫处理，以达到净化废气的目的。
以上就是生物脱硫的工作原理，从前处理、微生物脱硫到最终脱硫，这些环节一步步的完成，目的在于降低二氧化硫，保护我们的环境。
生物脱硫技术
生物脱硫技术
生物脱硫技术包括生物过滤法、生物吸附法和生物滴滤法，三种系统均属开放系统，其微生物种群随环境改变而变化。
在生物脱硫过程中，氧化态的含硫污染物必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S然后再经生物氧化过程生成单质硫，才能去除。
在大多数生物反应器中，微生物种类以细菌为主，真菌为次，极少有酵母菌。
常用的细菌是硫杆菌属的氧化亚铁硫杆菌，脱氮硫杆菌及排硫杆菌。
最成功的代表是氧化亚铁硫杆菌，其生长的最佳pH值为2.0～2.2.
生物脱硫技术是80年代发展起来的常规脱硫替代新工艺，具有许多优点：不需催化剂和氧化剂（空气除外），不需处理化学污泥，产生很少生物污染，低能耗，回收硫，效率高，无臭味。
缺点是过程不易控制，条件要求苛刻等。
日本已建成工业化装置，利用氧化亚铁硫杆菌处理炼油厂胺洗装置和克劳斯装置的排出气，硫化氢脱除率达99.我国郑士尼等在实验室条件下，用该菌对炼油厂催化干气和工业沼气进行脱硫，硫化氢去除率分别达71和46.王玮等成功地分离出一株具有脱硫能力的菌株。
但目前国内生物脱硫技术还未形成一定规模的工业应用。
预计优化脱硫工艺，更有效地控制溶解氧，提高单位硫的产率，并与目前已得到广泛应用的湿法脱硫技术相结合，是今后生物烟气脱硫技术发展的方向。
Shell-Paques 生物脱硫技术介绍
Shell-Paques 生物脱硫技术介绍荷兰荷丰技术公司（北京）Shell—Paques生物脱硫及硫磺回收工艺介绍一、Shell-Paques脱硫技术说明：谢尔—帕克工艺是采用生物技术从气体中脱出H2S—用弱碱性溶液吸收H2S，然后在自然产生的微生物和空气的作用下将所吸收的硫化物氧化成元素硫。
谢尔—帕克工艺处理过的气体中H2S含量可小于4 ppmv，可以满足用户对气体净化的要求。
谢尔—帕克工艺克广泛应用于天然气、合成气和炼厂气等各种含有H2S物流净化过程。
二、Shell-Paques脱硫技术工艺原理：含H2S的气体在吸收塔内与含有硫细菌的碱性水溶液逆向接触，H2S溶解在碱液中并随碱液进入生物反应器（专利设备）中。
在生物反应器充气环境下，硫化物（HS-）被硫磺杆菌系细菌氧化成元素硫。
硫磺以料浆的形式从生物反应器中取出，可通过进一步干燥成粉末，或经熔融生成商品硫磺。
通常，在生物反应器和吸收塔之间需要设置一缓冲罐（当进料气压力大于4 bara），以减少溶液中以分子存在的H2S。
Shell-Paques工艺的主要特点是所形成的生物硫磺亲水性好，这样保证了工艺过程中硫磺不会堵塞设备。
该工艺中循环溶液的悬浮硫浓度为5-15 g/L。
从目前，全世界也开车50多套的Shell-Paques装置还未发现悬浮硫堵塞设备的现象。
工艺化学：一定压力的含H2S气体进入吸收塔，H2S被碱性溶剂吸收，其主要反应如下：1. H2S吸收H2S + OH–<===> HS– + H2O2. H2S吸收H2S + CO32–<===> HS–+ HCO3–3. CO2吸收CO2 + OH–<===> HCO3–4. 碳酸盐的形成HCO3–+ OH–<===> CO32–+ H2O吸收了H2S的碱性溶液进入生物反应器后，主要反应如下：5. 硫磺的产生HS–+ 1／2 O2===>S + OH–6. 硫酸盐的产生HS–+ 2O2 + OH–===> SO42– + H+（该反应发生几率在5%以下）7. 碳酸盐的分解CO32–+ H2O ===> HCO3–+ OH–8. 重碳酸氢盐的分解HCO3–===> CO2 + OH–谢尔—帕克工艺的技术核心是：专利设计的生物反应器。
微氧厌氧生物脱硫技术简介
水质指标
数值
81
450~1600
44~127
6400
研究思路
进水 出水
UASB SBR
微氧厌氧 生物脱硫
气体
气体
5 O2
气体
1 2 进水 3 1、集气装置 2、气泵 3、水泵 4、微氧厌氧反应器 5、气体流量计 6、氧气瓶 7 7、水泵 8、UASB反应器 9、集气装置 6 4
9
8
11 出水 10 10、SBR反应器 11、微电脑时控开关
稻田中的厌氧微生物已被发现可在交替的厌氧 环境与好氧环境中生存。
生物气 出水
空气/氧气 进水 微氧厌氧反应器示意图
2
2.1 污泥产量少
技术特点
Zitomer以血清瓶为反应器，以乙醇、丙酸 为基质，在氧气添加量分别为0%、10%、 30%COD的情况下，对系统的污泥产率系数(Y) 进行了试验分析。
工艺流程示意图
实验结果
（1） 驯化培养阶段 （2 ） 启动阶段 （3） 运行阶段 （4） 实验小结
驯化培养的目的：
培养驯化出同时富含MPB、SRB和CSB三菌种并具有较 高活性的污泥 。
启动－－ 将初期已驯化培养的污泥接种至微氧厌氧生 物脱硫反应器，并使微生物活性增加。
2.5 有效去除难降解物质 一方面，微氧产甲烷系统中氧化与还原作用 可同时发生，使有CH4与O2同时存在，使甲烷细 菌能以CH4为初级基质通过共代谢而降解一 些物质(如三氯乙烯、四氯乙烯等)。
3、微氧厌氧生物脱硫实验研究
应用微氧厌氧技术处理糖蜜酒精废水。
微氧厌氧生物脱硫技术简介
内容
1、微氧厌氧技术 2、技术特点 3、微氧厌氧生物脱硫实验研究 4、 结 论
生物脱硫技术研究进展
第46卷第1期2021年2月天然气化工一C1化学与化工NATURAL G AS CHEMICAL INDUSTRYVol.46No.1Feb.2021•综述与专论•生物脱硫技术研究进展伍亚琴】，雷军陀，王先厚2(1.江汉大学湖北省化学研究院，湖北武汉430074；2.华烁科技股份有限公司，湖北武汉430074)摘要：沼气、天然气、石油中含有的硫化氢、噻吩等硫化物对工业设备、自然环境以及人体健康都有较大危害。
目前可通过加氢脱硫、萃取脱硫、氧化脱硫、生物脱硫来减少硫化物的排放，其中生物脱硫技术因有着显著的经济、环保效益而受到广泛关注。
本文综述了生物脱硫技术的基本原理和途径、主要脱硫菌种及一些利用微生物脱硫的研究成果。
而要实现大规模的工业应用,未来的研究工作主要是培育出环境适应能力强、寿命长的菌株,并开发出相应的反应器，以解决水/有机相的分离等问题，同时要注意与其他脱硫工艺的结合与补充。
关键词：生物脱硫；工艺原理;脱硫菌种中图分类号：TQ033文献标志码：A文章编号：1001-9219(2021)01-06-05Research progress of biological desulfurization technologyWU Ya-qin1，LEI Jun1,2，WANG Xian-hou2(1.Hubei Institute of Chemistry,Jianghan University,Wuhan430074,Hubei,China;2.Haiso Technology Co.,Ltd.,Wuhan430074,Hubei,China)Abstract：Sulfides such as hydrogen sulfide and thiophene in biogas,natural gas and petroleum are harmful to industrial equipment,natural environment and human health.Currently,sulfide emission can be reduced by hydrodesulfurization,extraction desulfurization,oxidative desulfurization and biological desulfurization.Among them,biological desulfurization technology has been widely concerned because of its significant economic and environmental benefits.This paper reviews the basic principles and approaches of biological desulfurization technology,the main desulfurization strains and some research results about microbial desulfurization.To achieve large-scale industrial applications,the future research is mainly to cultivate strains with strong environmental adaptability and long life,develop the corresponding reactor to solve the problems of water and organic phase separation,and pay attention to the combination and supplement with other desulfurization processes.Keywords:biological desulfurization;process principle;desulfurization strain硫普遍存在于石油、天然气等化石燃料中，而这些化石燃料的直接燃烧会产生SO x等物质叫SO2是细颗粒物(Particulate matter，PM2.5)的主要前体，排放到空气中会严重污染环境比腐蚀建筑;在工业应用中，硫化物还会使催化剂中毒，影响设备器材的使用寿命，带来不可忽视的直接或间接经济损失。
生物脱硫技术原理
生物脱硫技术原理生物脱硫技术是指利用微生物或植物来去除工业废气、废水中的硫化物的一种技术。
本文将带领读者分步骤阐述生物脱硫技术的原理。
1. 硫化微生物生物脱硫技术的核心是硫化微生物，这种微生物可以通过甲烷、氢气、二氧化碳等营养物质进行呼吸代谢，产生硫化氢等硫化物。
微生物的种类较多，但对工业废气中的低浓度硫化物处理效果比较好的是硫酸还原菌（SRB）和色气单胞菌（T. thiooxidans）。
2. 合适的环境条件SRB和T. thiooxidans 单胞菌在生物脱硫技术中应用广泛，但是它们是革兰氏阴性菌，无法在空气中生长，只能在含硫废气、废水中生长。
为了保证微生物的生长，需要构建适合微生物生存的环境。
例如，增加反应器中的营养物、调节反应器pH值、温度等，营造出合适的气性、温度、压力条件，为微生物提供良好的生长环境。
3. 养殖和繁殖在生物脱硫技术中，SRB和T. thiooxidans 都是革兰氏阴性菌，其繁殖和养殖需要注意防止污染和死菌的情况。
应建立合适的发酵方法和控制措施，提高菌体生长和繁殖的效率，并采用定期补菌、补充营养物等手段，保持高效的微生物群体。
4. 原理分析在生物脱硫技术中，硫酸还原菌和色气单胞菌可以利用废气中的硫化氢等硫化物作为能源，同时与硫酸根离子结合生成硫酸，并释放出电子。
其中，硫酸根离子可以反离子交换，进一步反应生成硫酸和二氧化硫。
硫酸还原菌还能产生ATP，提供微生物生长所需的能量和营养物质。
总之，生物脱硫技术是一种有效、环保的废气、废水处理方法，相比传统的化学法更加具有成本效益和降低环境污染的特点。
通过硫化微生物的呼吸代谢，逐步去除废气中的硫化物并进一步转化为硫酸，实现了生态环保的目的。
烟气生物脱硫技术
烟气生物脱硫技术1引言煤炭燃烧生成的SO2随烟气进入大气, 可能会形成酸雨, 对人类生存环境产生极大的危害。
而目前我国的能源结构以煤炭为主, 占一次能源的75%, 并且随着经济的增长, 在今后若干年内还有上升的趋势。
目前可以进入工业化的技术多为物理和化学方法, 与这些方法相比, 生物法脱硫去除率高、成本低、能耗少, 展示了广阔的应用前景。
本文将对生物烟气脱硫技术的研究进展进行介绍。
2烟气生物脱硫原理应用微生物脱硫的研究是伴随着利用微生物选矿的研究而开始的。
1947 年, Colmer 和Hinkle 发现并证实化能自养细菌能够促进氧化并溶解煤炭中存在的黄铁矿, 这被认为是生物湿法冶金研究的开始。
在20 世纪50 年代, Leathan 及Temple 等人就分别发现某些化能自养微生物与煤中的硫化铁的氧化有关, 并从煤矿废水中分离出氧化亚铁硫杆菌( Thiobacillus ferrooxidans) 。
但直到20 世纪70 年代, 随着酸雨和大气污染问题的日益严重, 微生物脱硫技术才开始得到重视。
微生物脱硫技术可以用在很多方面, 近年来, 在微生物煤炭脱硫、微生物除臭、微生物降解挥发性有机气体的研究和工业应用方面取得了较大进展, 而将微生物用于烟气脱硫(BFGD) 是一项较新的技术, 目前文献报道极少。
但随着人们对脱硫微生物认识的进一步提高, 生物脱硫技术将被广泛地应用于烟气脱硫。
2.1吸收SO2的工作原理烟气中的SO2通过水膜除尘器或吸收塔溶解于水并转化为亚硫酸盐、硫酸盐；在厌氧环境及有外加碳源的条件下，硫酸盐还原菌(SRB1将亚硫酸盐、硫酸盐还原成硫化物；然后再在好氧条件下通过好氧微生物的作用将硫化物转化为单质硫，从而将硫从系统中去除。
可以将烟气生物脱硫过程划分为两个阶段，即SO2的吸收过程和含硫吸收液的生物脱硫过程。
利用微小水滴的巨大表面积完成对烟气的吸收，从而使SO2从气相转入液相，并且主要以亚硫酸根、硫酸根的形式存在吸收效果与吸收液的比表面积、pH、碱度、温度等有关，但主要取决于吸收液的比表面积。
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Think Biogas, Think virontec
主要特点 高效率： 高适应范围： 低成本： 高安全性: 无人值守： 维护简单： 硫化氢去除率高达 98.5% 可处理硫化氢浓度高达 1.5% （15000ppm） 与其它脱硫技术相比，运行成本最低 设有多重的安全保护装置 系统通过在线监测系统全自动运行 少量的维护工作 （如定期校正 PH 探头）
原理介绍 将一定量的空气导入含有硫化氢的沼气中，在反应器内装有大量的生物填料，它们为细 菌繁殖提供充分的空间。营养液(NPK)的循环使填料保持潮湿状态，并补充细菌生长繁 殖所需营养。专属丝硫菌属、硫杆菌属在新陈代谢的过程中吸收硫化氢，并将他们转化 为单质硫，进而转化为硫酸。 化学反应式如下：
H2S + 2O2 H2SO4 2 H2S + O2 2 S + 2 H2O S + H2O + 1.5 O2 H2SO4
设计参数 沼气流量： H2S 进气浓度： H2S 去除率： 沼气入口温度： 沼气压力： 环境温度：
50 - 5,000 Nm³/h 500 - 15,000 ppm 90 - 98.5% 25 - 35℃ 15 - 50 mbar -30 - +50℃
工艺描述 沼气（3）进入反应器（1）底端，并从底端穿过填料层到达顶部。空气（4）通过变频 控制精确添加。 尾气成分分析仪 （10） 对余氧浓度监控并与空气风机连锁。 营养液 （7） 通过计量泵（8）定时添加。液位开关（13）控制整体的液位平衡。 为了保证细菌的最佳活性，采用热交换器（9）和温度监测（12）对系统温度调节控制。 PH 仪（11）用于控制营养液的质量（酸碱度），例如当 PH 低于设定值时，新鲜的营养 液（5）和稀释用水（6）自动加入脱硫塔中，在此同时，废液（15）自动排出，并保持 液位平衡。
Think Biogas, Think Environtec
生物脱硫技术
沼气脱硫是沼气工程的重点和难点：传统的湿法脱硫工艺，碱液消耗费用巨大；干式脱 硫则需要定期更换填料，费时费力且存在危险。 Environtec BDS 系列生物脱硫迄今已完成 300 多个工程案例， 该技术被证明是沼气脱 硫的最佳实践技术。一个典型的案例表明，生物脱硫的综合运行成本低于每立方沼气 2 分钱。 在位于宁波的某污泥综合处理项目中， 该生物脱硫技术被列入国家 863 计划项目， 并成为沼气工程示范项目。
生成的稀硫酸在营养液的缓冲中和作用下，与营养液一起排出系统，此过程周而复始。
Think Biogas, Think Environtec
O2, CH4, CO2
10
QIC
pH
QIC 1 TIC
11 12 9
2 8 5 LIC 13 LIC 7 FS
15
6 3 16
FIC 4 14
生物脱硫原理示意图 1 2 3 4 反应塔 填料 沼气入口 空气供应 5 营养液供应 6 稀释用水 7 营养液 8 营养液泵 9 热交换器 10 气体分析仪 11 pH 控制仪 12 温度计 13 营养液液位控制器 14 空气流量计 15 营养液废液排出口 16 安全流量控制开关