煤炭生物转化技术概述解读.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 1 2 3 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 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 5.4% 94% 我国已探明的能源储量百分比图 引言 煤炭 0.6% 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58.13%[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 1 煤炭生物转化研究进展 煤炭生物转化研究历程 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） Steinbüchel 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 2002 25L生物反应器用于固体基质液化 H?lker等 2003 LC/MS 技术应用于液化产物的研究 Basaran等 2006 GC/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] 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 用硝酸氧化褐煤，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、安徽理工大学、大连理工大学等，取得了一系列成果。 1 煤炭生物转化研究进展 表3 国内煤炭生物气化技术研究进展 主要成就 研究人员 国外 提出将厌氧微生物种群及其所需营养物质注入到煤层中，可促进煤层甲烷产出，说明煤具有生物气化的潜力。 Scott[14] 发现醋酸是甲烷形成过程中的一种重要的中间产物，其向甲烷的转化率超过70%。 Glenn等[15] 通过saprotrophic真菌气化煤炭产生了甲烷。 Lenhart等[1