煤炭生物转化技术概述.pptx

煤炭生物转化技术概述报告人: XXX 安徽理工大学材料科学与工程学院煤炭生物转化研究进展煤炭生物转化煤种煤炭转化微生物煤炭生物转化过程 4 123 目录煤炭生物转化产物分析 5煤炭生物转化机理 6 本文目录结构煤炭生物转化技术展望 7引言 4 我国属于富煤、贫油、少气的国家。目前,煤炭在我国一次能源的消费中占 70% 左右,以煤炭为主的能源结构在较长时间内不会改变。储量占比少气贫油富煤石油 % 94% 天然气我国已探明的能源储量百分比图引言煤炭 % ?煤炭作为我国的主要能源,对其进行生物技术转化有何价值? ?在我国丰富的煤炭资源中,低阶煤资源储量大、分布广, 占已发现资源量的 % [2]。这些低阶煤直接燃烧热效率较低,容易形成环境污染,长期露天堆放,又会造成资源的浪费。由于煤化程度较低,这些低价煤易于进行气、液转化,而且煤炭转化可有效脱硫除氮,得到清洁产品,减少 SOx , NOx , COx 和灰渣等污染物的排放。因此,立足于我国丰富的煤炭资源,发展煤炭转化技术, 合理开发和充分利用低阶煤资源,对保护环境及确保油、气安全供应有着重要意义。引言煤炭液体燃料、化学品化学方法高温高压条件煤炭清洁经济有效的能源物质酶或微生物大分子的氧化作用高附加值产品生物和化学手段煤的生物转化与物理、化学方法相比,采用微生物转化煤炭,作用条件温和、方法简单、设备低廉,更重要的是对环境友好,是一条实现煤炭高效、清洁利用的新途径[6,7] 。煤炭转化技术引言煤炭生物转化研究进展 8 煤炭生物转化技术生物液化生物气化 1 煤炭生物转化研究进展分离出能在褐煤中生长的细菌[8]。 Galle 1910 发现了细菌在褐煤氧化过程中起到了催化剂的作用[7] Potter 1908 报道了能在不同煤中生长的真菌[8]。 Fuchs 1927 1980s 发现煤炭可以为某些微生物提供生长所需的物质基础,并且这些微生物可将固体煤炭颗粒转化为黑色液滴. 由此拉开了煤炭生物降解转化研究的序幕。德国的 Fakoussa [9]和美国的 Cohen 、 Gabriele [10] 煤炭生物转化研究历程国外煤炭生物转化研究进展国外 1 煤炭生物转化研究进展年份主要成就研究者 1981假单胞菌能够利用硬煤生长 Fakoussa 1982真菌在琼脂平板上能将褐煤液化为褐色小液滴 Cohen 、 Gabriele 1986煤炭预处理能加速生物降解 Scott 等 1987 菌株的基因组和 cDNA 克隆 Boer 等第一个解释煤炭溶解的机理:碱性机理 Quigley 等 1988第二个煤炭生物转化机理:螯合剂作用 Quigley 等 1989 筛选菌种的鉴定 Maka 等 1991 13C固体 NMR 的应用 Fakoussa 证明螯合剂不能单独起作用提出煤炭转化的 ABC 机理 1992提出液化评价效果的两个指标:液滴产生量和液化率 Reiss 1995系统地研究碳源对褐煤溶解的影响 H?lker 等 1996 体外系统证明没有漆酶调节下优先聚合腐植酸 Frost LiP 同工酶 H8 的 cDNA 的表达 Doyle 等 1997 应用分子排阻技术于褐煤溶解产物分子量的测试 Ralph 等研究了 MnP 对腐植酸的解聚作用 Hofrichter 等半知真菌中非特异性酯酶参与煤的溶解 H?lker 等生物液化精细化工产品:聚羟烷酸酯( PHA ,生物塑料) Steinb ü chel 1999 煤炭液化机理: ABCDE 体系的提出 Hofrichter 煤炭转化第一个精细化工产品- PHA Steinbuchel 200225L 生物反应器用于固体基质液化 H?lker 等 2003LC/MS 技术应用于液化产物的研究 Basaran 等 2006GC/MS 技术应用于液化产物的研究 Elbeyli 等 2008流化床生物反应器应用于煤炭液化研究 Oboirien 等表 1 国外煤炭生物液化技术研究进展[7,8] 煤炭生物转化研究进展国内 1 煤炭生物转化研究进展表 2 国内煤炭生物液化技术研究进展机构主要成就研究者中国农业大学利用细菌、真菌等降解褐煤,腐殖酸的成分发生显著变化,降解后悬浮液施用在盆栽农作物上,有明显效果。袁红莉[11] 阜新矿业学院舒兰矿务局科研所进行《褐煤微生物综合肥料》的研究工作,取得了一定的成果[12] 。安徽理工大学酸预处理后的义马褐煤样可被白腐真菌降解,并发现是白腐真菌释放出来的酶在降解过程中发挥作用。王龙贵[13] 大连理工大学用***氧化褐煤,用云芝进行生物降解,经分析表明,煤样溶解率达 30%-60% 。韩威[13] 我国从二十世纪九十年代开始开展煤的生物转化研究。主要研究机构有中国农业大学、阜新矿业学院、安徽理工