生物技術在石油化工中的應用

張睿哲

摘 要：生物工程技術是一種重要的新興技術，近幾年來隨著不斷地創新與發展，該技術已被廣泛應用于石油化工、冶金加工等行業。基于此，文章首先對生物技術的基本概念進行闡述，然后重點探討了生物技術在石油化工中的應用，以期為石油化工行業的可持續發展提供借鑒。

關鍵詞：生物技術；石油化工；應用研究

生物技術是以生命科學為基礎的自然科學方法，該技術主要是利用特定的工程學原理生產人們所需的產品。生物技術在產生初期，主要用于醫藥和食品行業，隨著科技水平的不斷提升，生物技術逐步被應用于石油化工、冶金制造等行業，生物技術的使用改變了傳統石油化工的生產模式，具有更加高效、低能耗、污染少、成本低的優點，相信在不久的將來，生物技術必將在促進石油化工行業發展中發揮更大作用。

1 生物技術的發展現狀

1.1 生物技術概述

生物技術是基于微生物發酵工藝學而產生的一門綜合性學科，其最初多為酶工程、發酵工程的發展服務，后來學者對生物技術的研究不斷深入，有學者在1923年提出：可利用微生物技術解決石油回收過程中出現的問題，到60年代，生物技術開始被大范圍應用于石油化工行業，尤其是生物催化劑固定化技術的應用使得精細化石油化工產品的生產成為可能。隨著各類學科融合度的提升，尤其是信息技術的大規模使用，各類生物催化劑、純化分離等技術的發展更有利于石油化工行業生產模式的改變。

1.2 國外行業現狀簡析

微生物技術被使用在石油化工行業距今已有較長的歷史，各種乙醚、丙醇等產品的發酵工藝的應用使得工業生產制造效率邁上新的臺階，尤其是在20世紀70年代生物催化劑固定技術的使用，使得分子生物學的發展有了長足進步，細胞融合技術更是為石油化工行業研制各類生化產品提供了可能。目前一些大型國際化公司，例如，德國拜爾、英國ICI都在生物技術研究方面投入了大量的研發力量，截至2015年，生物技術產品的銷售額為12000億美元，其中，石油化工產值占比達到28%。

1.3 國內行業現狀簡析

我國生物技術的研發起步較晚，我國真正意義上開始對生物技術進行深入的研究始于1986年，提出的“863”計劃。該技術被提出，我國的生物化工研究體系在不斷完善，生產技術愈發成熟，有效地促進了我國石油化工產業的快速發展。尤其是近些年來生物燃料的開發促進了我國生物化工產品的生產，比如，2016年我國谷氨酸進出口貿易總量39523410千克，2017年進出口貿易總量79505549千克；2018年1季度進出口貿易總量16059511千克。

2 生物技術在石油化工中的應用

2.1 在石油化工脫硫中的應用

生物催化脫硫技術（BDS）的基本原理是利用微生物轉移選擇性對原油以及石油分餾中的硫進行脫除，該脫硫技術的優點在于，整個脫硫工程在常溫條件下進行，且不需要利用高壓，且相比傳統脫硫技術，該技術不需要氫氣參加反應，不僅極大地降低了脫硫成本，還簡化了脫硫流程，相比與傳統脫硫技術，生物脫硫技術的脫硫效率增加約40%，經濟效益增加了58%，因此，現今常使用該方法對原油以及石油分餾中的硫進行脫除。

2.2 在石油污染修復領域的應用

石油的污染主要包括在運輸過程中可能會出現的石油泄漏污染和石油生產過程中出現的排放污染。對石油污染進行處理的手段一般有物理、化學、生物等方法，其中，生物法是使用最多的一種方法，其消除石油污染的原理主要是利用微生物代謝活性對污染物進行處理。在自然界中能夠降解石油烴的微生物較多，且多數以細菌為主。此外，微生物表面的活性劑因為能夠將烴水化合物乳化，且相比于化學表面活性劑具有毒性低、殘存少等優點，因此可用來消除海洋石油污染，此外，一些“超級細菌”的研發成功，使得治理石油污染更加地高效、快捷。

2.3 在生物環保中應用

石油化工生產會產生大量的工業廢水，這些廢水的種類繁多，不僅有原油煉制產生的油質廢水，還包含生產中出現的有毒、有害工業廢水。在實際應用中，通常可利用微生物生存特點，把廢水中的有毒、有害物質作為自身營養源或能源，進而達到對廢水進行凈化的目的，例如，現今常使用的汞廢水處理微生物技術的應用。就目前而言，我國對石油化工生產廢水處理手段較多，但遠未滿足我國石油化工行業實際需求，出現該問題的主要原因在于微生物對廢水中的有害、有毒物質的降解速率較慢，且無法保持持續反應。因此，現今就有學者提出可利用基因工程技術對細菌進行改良，或者借助基因工程構建出能夠滿足需求的降解微生物。

4 生物技術在石油化工中的應用發展展望

結合現今的實際情況來看，由于生物技術需要大量的資金投入、較長的研究周期，因此國家需要進行引導，從加強產、學、研出發，鼓勵企業或學者進行深層次的研究，相信隨著各種新型設備與技術的應用和社會對生物技術重視的逐漸加深，院校、產業化基地必將為推動生物技術在石油化工中的應用發揮更大作用。

5 結論

生物技術在石油化工行業的應用領域主要有原料的生產、改進、應用生物學研究、生物工藝研究以及生物技術生產化學品等，就當下而言，生物技術在解決能源危機、消除污染方面具有良好的發展前景，相信在不久的將來，生物技術必將為我國石油化工行業的發展提供更大助力。

參考文獻：

[1]熊義軍.綠色節能技術在石油化工中的應用[J].石化技術，2019，26（02）：276.

[2]蔣澤振.綠色技術在石油化工中的應用與研究[J].石化技術，2016，23（09）：125-126.