Microbial Desulfurization of Diesel Oils by Selected Bacterial Strains - Université Paris-Est-Créteil-Val-de-Marne Access content directly
Journal Articles Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles Year : 2008

Microbial Desulfurization of Diesel Oils by Selected Bacterial Strains

Désulfuration microbiologique de gazoles par des souches bactériennes sélectionnées

Abstract

Because of increasingly stringent regulations concerning the sulfur content of motor fuels, sulfur removal by biocatalytic means is often considered as a potential alternative to conventional deep hydrodesulfurization processes used in the refinery industry. The first microbial strain able to selectively oxidize sulfur of molecules such as dibenzothiophene (DBT) without altering its carbon content, Rhodococcus erythropolis IGTS8, was isolated more than ten years ago. The metabolic pathway (4S pathway) was elucidated and the genes involved characterized and sequenced. The present study aimed at exploiting microbial diversity to select new strains potentially interesting for ultradeep desulfurization of diesel oils, taking into account industrially important criteria. In a first step, 15 pure strains able to use DBT as a sole sulfur source and to convert it to 2-hydroxybiphenyl (HBP) were obtained from different soils. In a second step, 5 isolates belonging to the Rhodococcus/Gordonia cluster and exhibiting good growth characteristics and high biodesulfurization activities in both aqueous and organic media were selected. The action of resting cells from these strains towards different types of diesel oils was also determined in order to better assess the potentiality of biodesulfurization, especially as a finishing step complementary to deep hydrodesulfurization (HDS). Actually, in spite of their taxonomic similarity, the 5 strains displayed different activities towards the diesels oil tested. Biodesulfurization yield was also dependent upon the diesel oil used, especially its sulfur content. Some HDS-recalcitrant compounds such as 4,6-dimethyl dibenzothiophene, could be completely removed, but highly-alkylated dibenzothiophenes were resistant to the action of the biocatalysts.
En raison du durcissement progressif des normes sur la teneur en soufre des carburants automobiles, la désulfuration biologique est souvent envisagée comme une alternative possible aux procédés d'hydrodésulfuration (HDS) profonde utilisés dans l'industrie du raffinage. La première souche microbienne capable d'oxyder spécifiquement le soufre d'une molécule comme le dibenzothiophène (DBT) sans affecter son contenu carboné, Rhodococcus erythropolis IGTS8, a été isolée il y a plus de dix ans. La voie métabolique suivie (voie des 4S) a été élucidée et les gènes responsables caractérisés et séquencés. La présente étude vise à tirer profit de la biodiversité microbienne pour sélectionner, sur la base de critères importants du point de vue industriel, de nouvelles souches potentiellement intéressantes pour une désulfuration ultraprofonde des gazoles. Dans un premier temps, 15 souches pures capables d'utiliser le DBT comme seule source de soufre et de le convertir en 2-hydroxybiphényle (HBP) ont été isolées à partir de différents sols. Dans un second temps, 5 isolats appartenant au cluster Rhodococcus/Gordonia, ayant une bonne croissance et de fortes activités de désulfuration aussi bien en milieu aqueux qu'en milieu organique ont été sélectionnés. L'action des cellules non proliférantes obtenues à partir de ces souches vis-à-vis de différents types de gazole a été déterminée afin de mieux évaluer les potentialités de la biodésulfuration comme étape de finition d'une hydrodésulfuration profonde. En fait, malgré leur forte similitude taxonomique, les 5 souches ont des activités différentes sur les gazoles testés. Le taux de désulfuration dépend également du type de gazole, en particulier de sa teneur en soufre. Certains composés récalcitrants à l'HDS, comme le 4,6-diméthyl dibenzothiophène, peuvent être totalement désulfurés, mais les dibenzothiophènes fortement alkylés sont résistants à l'action des biocatalyseurs.

Dates and versions

hal-04473344 , version 1 (22-02-2024)

Identifiers

Cite

S. Abbad-Andaloussi, M. Warzywoda, F. Monot. Microbial Desulfurization of Diesel Oils by Selected Bacterial Strains. Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2008, 58 (4), pp.505-513. ⟨10.2516/ogst:2003034⟩. ⟨hal-04473344⟩
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