Ultrasons alternatives a hidrodesulfuració

Les refineries de petroli s'enfronten cada vegada més sulfuroses (agra) dels subministraments de cru i la pressió de regulació ambiental en el contingut de sofre de la gasolina. Al mateix temps, els costos de hidrodessulfuració convencionals (HDS) estan augmentant degut a que l'hidrogen necessari. Tractament de cavitació per ultrasons és un mètode eficaç.

Els combustibles fòssils contenen compostos de sofre. Són el resultat de la degradació de la matèria biològica que contenen sofre durant la formació natural dels combustibles fòssils.

Els vehicles, com ara automòbils, avions i vaixells de navegació marítima plantes d'energia o de diòxid de sofre causa (SO₂) Les emissions de com a resultat de la combustió de combustibles derivats del petroli. El sofre mateix - fins i tot en concentracions molt baixes -- causa danys als catalitzadors de metalls nobles aigües avall a la reformat catalític en refineries de petroli. Últimes regulacions ambientals requereixen una dessulfuració molt profund per satisfer les dièsel ultra-baix sofre (ULSD) especificacions.

Antecedents - hidrodessulfuració (HDS)

Hidrodesulfuració (HDS) és l'estàndard procés catalític per a l'eliminació de sofre dels productes derivats del petroli. En aquest procés, les fraccions de sofre del petroli cru es barreja amb hidrogen i un catalitzador per reaccionar a sulfur d'hidrogen. Normalment, el catalitzador es compon d'una base d'alúmina impregnades amb cobalt i molibdè. Com l'oli subministraments obtenir més agra, Les pressions més altes i catalitzadors alternatius són necessaris per a la dessulfuració. Compostos de sofre, aromàtics recalcitrants (per exemple, 4,6-dimethyldibenzothiophene) no poden ser eliminades mitjançant hidrodessulfuració, per la seva baixa reactivitat (vegeu Deshpande 2.004).

Dessulfuració assistida per ultrasons

Una alternativa a la hidrodessulfuració és el assistida per ultrasons de dessulfuració. L'exposició dels líquids a causa de les ones d'ultrasò d'alta intensitat cavitació acústica. Aquesta és la formació i posterior violent col lapse de buit petita (cavitació) bombolles d'. Localment, les condicions extremes sorgeixen de la caiguda violenta de cada bombolla:

Temperatura: fins a 5000 Kelvin
Pressió: fins a 2000 atmosferes
Dolls de líquid: fins 1000km/hr.

Aquestes condicions promoure un millor la química de superfície dels catalitzadors l'engròs de micro-barreja. En particular, les altes temperatures locals canvi de la cinètica de la reacció química del procés de dessulfuració. (vegeu Sonochemistry). Aquest efecte permet l'alternativa - més barat - catalitzadors o química de dessulfuració d'alternatives per ser utilitzat. Deshpande et al. (2004) investiga un sistema oxidatiu composta de carbonat de sodi i peròxid d'hidrogen en un sistema bifàsic de dièsel i acetonitril. Ultrasons s'aplica al sistema bifàsic. L'estudi va aconseguir una reducció del contingut de DMDBT per més del 90% en les mostres de dièsel.

Equips de Procés d'ultrasons

Hielscher és el proveïdor líder de dispositius d'ultrasons d'alta capacitat, Tot el món. Com Hielscher fa processadors ultrasònics de fins a 16kW potència per només dispositiu, No hi ha no hi ha límit en la mida de planta o la capacitat de processament. Les agrupacions de diversos 16kW sistemes estan sent utilitzats de la transformació dels fluxos de major volum. Processament de combustible industrial no necessita molt l'energia d'ultrasons. El requisit real d'energia pot ser determinat utilitzant un processador d'1 kW de ultrasò en escala de banc superior. Tots els resultats d'aquests assaigs de banc superior es pot ampliar fàcilment.

Si cal, FM i dispositius de certificació ATEX d'ultrasons (per exemple, UIP1000-Exd) Estan disponibles per al bany d'ultrasons en ambients perillosos.

Els costos d'ultrasons

Ultrasons és una tecnologia de processament d'efectiu. Els costos de transformació d'ultrasons resultat principalment de la inversió per als dispositius d'ultrasons, costos de serveis i manteniment. El destacat l'eficiència energètica (vegeu taula) Dels dispositius d'ultrasons Hielscher ajuda a reduir els costos de serveis.

Literatura

Deshpande, A., Bassi, A., Prakash, A. (2004): Assistida per ultrasò, Base-oxidació catalitzada de 4,6-Dimethyldibenzothiophene en un dièsel-acetonitril sistema bifàsic, A: Energy Fuels, 19 (1), 28 -34, 2005.

H. Mei, Mei BW, Ien TF (2003): Un nou mètode per a l'obtenció d'ultra-baix sofre del combustible dièsel a través de l'ecografia assistida dessulfuració oxidativa, a: Combustible, Volum 82, Número 4, març de 2003, pp. 405-414 (10), 2003.