بخشی از مقاله
چکیده
برخی مشخصههای گوگردزدائی باکتری بومی رودوکوکوس فخف با استفاده از ترکیب Tنح، بررسی گردید. منحنی رشد باکتری در دو محیط کشت با دو منبع کربنی گلیسرول و اتانول - ٢٠ میلیمولار - و با سه غلظت اولیه متفاوت شTنح شگppmشذشتppmشصشتppmشظحشبدست آمد و مشاهده شد که رشد باکتری و میزان محصول تولید شده بروی محیط کشت حاوی گلیسرول با غلظت اولیهppmشذ از Tنح بیشتر است . همچنین میزان تغییرات سرعت ویژه رشد - - در فاز لگاریتمی در محیط گلیسرول با افزایش غلظت Tنح از ppmشذ به ppmشص افزایش مییابد و افزایش بیشترTنحگ تا شppmشظ شح تاثیر چندانی روی ندارد. ولی اثر افزایش غلظت شTن بروی در محدوده ppm ششظزشذ در محیط اتانول ناچیز مشاهده شد. همچنین میزان ماکزیمم درصد تجزیه Tنح با افزایش غلظت اولیه Tنح در هر دو محیط کاهش مییابد.
کلمات کلیدی: گوگردزدایی زیستی،ًقً کأططپطپ2پلال ،بBدل،B1خ
مقدمه
یکی از مسائل پالایش و مصرف سوختهای فسیلی از جمله نفت خام و برشهای نفتی وجود ترکیبات گوگردی، نیتروﮊن دار، اکسیژن دار و فلزات در آنها میباشد که اشکالات متعددی را چه در حین مصرف و چه در حین پالایش ایجاد میکند که مهمترین آنها عبارتند از : آلوده سازی محیط زیست، ایجاد خوردگی در دستگاهها، مسموم نمودن کاتالیزورهای واحدهای پالایشی ،پایین آمدن راندمان دستگاهها و ایجاد ناپایداری در فرآورده ها.در این میان گوگرد و ترکیبات گوگردی از اهمیت خاصی برخوردار هستند و حذف جزیی و یا کلی آنها بخش مهمی را در عملیات پالایش به خود اختصاص میدهد. ]١[ در حال حاضر مقادیر زیادی دی اکسید گوگرد حاصل از سوختهای فسیلی وارد جو می شود که عامل مهم بارانهای اسیدی میباشد]٢[،]٣.[ هدف این تحقیق ارزیابی و بررسی سینتیکی گوگردزدایی از ترکیب مدل B1خ توسط باکتری هوازی رودوکوکوس ًقً در غلظتهای مختلف سوبسترای گوگردی و همچنین با استفاده از منابع کربنی مختلف در محیط کشت میباشد.
کلیات
به طور کلی در گوگردزدایی دو روش شیمیایی و بیولوﮊیکی مطرح میباشد.در میان روشهای شیمیایی معمول در حذف گوگرد روش گوگرد زدایی کاتالیستی در حضور هیدروﮊن حخد١ از کاربرد گستردهتر و تنوع بیشتری فرآیندی برخوردار است و در بسیاری از کشورها مورد استفاده واقع میشود. این روش به دلیل نیاز به گاز هیدروﮊن و کاتالیستهای مخصوص که اکثراﹰ تولید کنندگان انحصاری دارند و نیز شرایط سخت عملیاتی - دما و فشار بالا - و نیز مصرف بالای انرﮊی مستلزم هزینه بالا میباشد. در ضمن روش حخد برای ترکیبات گوگرددار حلقوی مانند دی بنزوتیوفن کارآیی ندارد. لذا استفاده از سولفوزدایی زیستی جهت انجام این فرآیندارائه شده که به دلیل عدم نیاز به هیدروﮊن و کاتالیستهای شیمیایی و همچنین شرایط عملیاتی ملایم و نیز کارآیی بالاتر و هزینه کمتر، تحقیقات وسیعی را به خود اختصاص داده است. البته روش حخB در جهت صنعتی شدن نیاز به انجام پژوهشهای متعددی دارد لذا در طی دهه اخیر، میلیونها دلار صرف توسعه روشهای حذف گوگرد با استفاده از میکروارگانیسمها شده است.به طور کلی دو روش گوگرد زدایی میکروبی مطرح است:
گوگردزدایی با میکروبهای هوازی٢ گوگردزدایی با میکروبهای بی هوازی٣
در روش اول، باکتری مورد نظر، ترکیبات آلی گوگرد دار را در مجاورت هوا اکسید کرده و به محصولات محلول در فاز آبی تبدیل میکند که با انحلال این ترکیبات در فاز آبی، گوگردزدایی از نفت صورت میگیرد.از معایب این روش این است که در برخی از مکانیزمهای آن بخشی از هیدروکربنهای گوگرددار از نفت جدا میشوند و عملاﹰ باعث کاهش مقدار نفت میشوند. در روش دوم یا روش بیهوازی، باکتری در مجاورت گاز هیدروﮊن یا نیتروﮊن، یک سری واکنشهای گوگرد زدایی به کمک هیدروﮊن انجام میدهد. این واکنشها سرعت کمی دارند ولی محصولات آن گاز حلد و هیدروکربنهای فاقد گوگرد است. از مزایای عمده این روش عدم کاهش میزان نفت میباشد. ]٢[،]٤[ به طور کلی میزان گوگرد موجود در نفت خام، بسته به نوع منبع آن بین ٠٢٥/٠ تا بعضاﹰ حدود ٨٩/٧ درصد
وزنی متغیر است ]٤.[ بعنوان مثال نفت خاورمیانه حدود٣ – ٥/١درصد وزنی گوگرد دارد ]٣.[گوگرد به طور کلی به دو صورت معدنی و آلی در نفت وجود دارد. علاوه بر گوگرد خالص، سولفات، سولفیت، تایوسولفات و سولفید بیش از ٢٠٠ ترکیب آلی گوگرد دار در نفت شناسایی شده است که شامل سولفیدها، تیولها یا مرکاپتانها و تیوفنها میباشد که تیوفن و دی بنزوتیوفن ها دارای عوامل جانشین و مولکولهای بسیار پیجیده تر میباشند.به طور کلی میزان گوگرد در ترکیبات مختلف نفتی عموماﹰ به ترتیب زیر افزایش مییابد.]٢[،]٣[،]۵[ - اشباعها١ - آلکانهاب آروماتیکها٢ ب رزینها٣ ب آسفالتینها٤ از فراوان ترین و مقاوم ترین ترکیبات آلی گوگرد در نفت خام تیوفن ها هستند.
از میان ترکیبات مختلفتیوفنی در نفت، دی بنزوتیوفنجB1خض درصد بیشتری را به خود اختصاص داده است ، به طوریکه حدود ٧٠ درصد کل محتوای گوگردی نفت خام در تگزاس و بیش از ٤٠% کل محتوای گوگردی نفت خام در خاور میانه را B1خ و B1خ های دارای عوامل جانشین تشکیل می دهند.مولکول دیبنزوتیوفن دارای دو جزﺀ بنزنی و یک تیوفن می باشد. گزارشهای حاکی از استفاده از این ماده به عنوان الگو در مقالات آورده شده است. ]۲] - [۶.[ بدلیل غلظت زیاد B1خ در نفت خام و دشواری حذف کامل آن به روشهای شیمیایی متعارف، پژوهشگران، B1خ را به عنوان یک الگوی مقاوم برای ترکیبات آلی گوگردی منظور نموده اند به طوری که در اغلب تحقیقات، به جای گوگرد زدایی از نفت خام و زغال سنگ، گوگرد زدایی از B1خ بررسی می شود. در بین مکانیسمهای شناسایی شده مکانیسم حخمناسبترین مسیراکسیداسیون اتم گوگرد و تجزیه پیوند حسه در B1خ می باشد که بعنوان تنها مسیری که حداقل اکسیداسیون روی اتمهای کربن را ایجاد میکند آورده شده است.
