Enzym khử lưu huỳnh trong dầu thô

ENZYM KHỬ LƯU HUỲNH TRONG DẦU THÔ Giáo viên hướng dẫn: TS.NCS.ĐỖ BIÊN CƯƠNG Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hạnh Nguyên Đinh Thị Thanh Giang 1.T NG QUAN V D U MỔ Ề Ầ Ỏ 1.1 Ngu n g c c a d u mồ ố ủ ầ ỏ Có 2 giả thiết được đưa ra  Nguồn gốc vô cơ • Dầu mỏ được hình thành từ các hợp chất vô cơ, cụ thể trong lòng đất có chứa các cacbua kim loạI như Al4C3, CaC2 Các chất này bị phân huỷ bởi nước để tạo ra CH4, C2H2 theo các phương trình phản ứng sau: • Al4C3 + 12 H2O= 4 Al(OH)3 + 3 CH4 • CaC2 + 2 H2O =Ca(OH)2 + C2H2 Các chất hữu cơ hình thành từ các phản ứng trên tiếp tục biến đổi dưới tác động của các yếu tố như nhiệt độ, áp suất cao và xúc tác là các khoáng sét có sản trong lòng đất để tạo nên dầu khí  Nguồn gốc hữu cơ • Dầu mỏ được hình thành từ các hợp chất có nguồn gốc hữu cơ, cụ thể là từ xác chết của động thực vật và trải qua một quá trình biến đổi phức tạp trong một thời gian dài (hàng chục đến hàng trăm triệu măn) dưới tác động của nhiều yếu tố khác nhau như vi khuẩn,nhiệt độ, áp suất và xúc tác có sẵn trong lòng đất và đôi khi còn có sự tác động của các bức xạ do sự phóng xạ ở trong lòng đất. Có 4 giai đoạn chính để hình thành nên dầu mỏ: • Tích đọng các vật liệu hữu cơ ban đầu • Biến đổi các chết hữu cơ ban đầu thành dầu khí • Sự di cư của dầu-khí đến các bồn chứa tự nhiên • Biến đổi tiếp tục trong bồn chứa tự nhiên • Các hợp chất hydrocacbon (HC), là hợp chất mà trong thành phần của nó chỉ chứa hai nguyên tố là cacbon và hydro:parafin,hợp chất vòng no naphten, hydrocacbon thơm acromatic • Các hợp chất phi hydrocacbon , là hợp chất không chỉ chứa cacbon và hydro mà còn có cả các nguyên tố khác như lưu huỳnh , nitơ … 1.2 Thành ph n c a d u mầ ủ ầ ỏ 2. L U HUỲNH TRONG D U MƯ Ầ Ỏ 2.1 Các d ng h p ch t c a l u ạ ợ ấ ủ ư huỳnh trong d u mầ ỏ • Mercaptan: RSH • Sunfua: RSR’ • Disunfua: RSSR’ • Thiophen: • Benzothiophen: • Dibenzothiophen: • Lưu huỳnh tự do :S,H2S 2.2 Tác h i c a sunfurạ ủ • Trong quá trình đốt cháy sinh ra khí thải độc hại: SO x gây mưa axit ,là tác nhân rất độc hại với môi trường . • Sự có mặt của nó là nguyên nhân dẫn đến sự tạo cặn của động cơ , gây mài mòn hệ thống pittong-xylanh. • Lưu huỳnh dạng hoạt tính (H2S , Mercaptan )gây ăn mòn trực tiếp các chi tiết kim loại màu trong động cơ • Ngộ độc xúc tác trong các quá trình tổng hợp hoá dầu Theo TCVN hàm lượng lưu huỳnh trong xăng và diesel phải nhỏ hơn 10 ppm 3.X lý l u huỳnh trong d u m ử ư ầ ỏ 3.1 Các ph ng pháp x lýươ ử Có 2 phương pháp phổ biến hiện nay : • Hydrodesulfurization HDS Đưa các hợp chất chứa lưu huỳnh về H2S thông qua phản ứng khử . • Biocatalyst desulfurization BDS Sử dụng các tác nhân sinh học để xử lý lưu huỳnh [...]... lý lưu huỳnh bằng cách sử dụng các tác nhân sinh học Điển hình là sử dụng Enzyme làm chất xúc tác cho quá trình xử lý lưu huỳnh  Ưu điểm của phương pháp: • Điều kiện hoạt động mềm (pH,nhiệt độ) • Tiết kiệm năng lượng • Loại bỏ được lượng lưu huỳnh lớn hơn so với phương pháp hóa học • Nguyên liệu dùng để làm tác nhân xử lý nhỏ  Nhược điểm: Quá trình xảy ra chậm 3.3 Xử dụng Enzyme trong BDS  Enzyme... động • Enzym có tính lưỡng tính: tùy pH của môi trường mà tồn tại ở các dạng: cation và anion hay trung hòa điện • Enzym chia làm hai nhóm: enzym một cấu tử (chỉ chứa protein) như pepsin, amylase và các enzym hai cấu tử (trong phân tử còn có nhóm không phải protein) Trong phân tử enzym hai cấu tử có hai phần : • Apoenzym: phần protein (nâng cao lực xúc tác của enzym, quyết định tính đặc hiệu) • Coenzym:... Tính chất của Enzyme • Enzym có bản chất là protein nên có tất cả thuộc tính lý hóa của protein Đa số enzym có dạng hình cầu và không đi qua màng bán thấm do có kích thước lớn • Tan trong nước và các dung môi hữu cơ phân cực khác, không tan trong ete và các dung môi không phân cực • Không bền dưới tác dụng của nhiệt độ, nhiệt độ cao thì enzym bị biến tính Môt trường axit hay bazo cũng làm enzym mất khả... vào phản ứng enzym) , bản chất là những hợp chất hữu cơ phức tạp 3.3.1 Cơ chế xúc tác enzyme • Enzym xúc tác cho phản ứng oxy hóa chuyển S từ dạng sunfua hữu cơ thành muối sunfat Muối sunfat di chuyển từ pha dầu sang pha nước và được tách ra • Các enzym có thể được cải thiện để tách được các cấu trúc chứa S sâu hơn, như tách hoặc mở vòng thơm… Hướng diễn biến sẽ là phát triển đột biến enzyme cái mà... được sàng lọc để chọn các enzyme để cải thiện tính đặc hiệu và độ hoạt động DNA trình tự sẽ được thực hiện trên lựa chọn các đột biến enzyme để xác định chính axit amin chịu trách nhiệm hiệu quả của enzyme.Các chất xúc tác cracking sinh học sẽ được phát triển trên giả định rằng vòng mở có thể làm tăng độ hòa tan chất nền và giảm trở ngại steric.Các enzyme tấn công vào phân tử lưu huỳnh hữu cơ, tăng hiệu . ENZYM KHỬ LƯU HUỲNH TRONG DẦU THÔ Giáo viên hướng dẫn: TS.NCS.ĐỖ BIÊN CƯƠNG Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hạnh. pittong-xylanh. • Lưu huỳnh dạng hoạt tính (H2S , Mercaptan )gây ăn mòn trực tiếp các chi tiết kim loại màu trong động cơ • Ngộ độc xúc tác trong các quá trình tổng hợp hoá dầu Theo TCVN hàm lượng lưu huỳnh. có cả các nguyên tố khác như lưu huỳnh , nitơ … 1.2 Thành ph n c a d u mầ ủ ầ ỏ 2. L U HUỲNH TRONG D U MƯ Ầ Ỏ 2.1 Các d ng h p ch t c a l u ạ ợ ấ ủ ư huỳnh trong d u mầ ỏ • Mercaptan: