بديل بالموجات فوق الصوتية لإزالة الكبريت الهيدروجيني
تواجه مصافي النفط زيادة في المعروض من النفط الخام الكبريتي ، ما يسمى بالخام الحامض ، بينما تضغط اللوائح البيئية في الوقت نفسه على محتوى الكبريت المنخفض في البنزين. في الوقت نفسه ، ترتفع تكاليف إزالة الكبريت الهيدروجيني التقليدية (HDS) بسبب الهيدروجين اللازم. علاج التجويف بالموجات فوق الصوتية هو وسيلة بديلة فعالة لإزالة الكبريت من النفط الخام.
تلبية معايير الكبريت في النفط مع Sonication
يحتوي الوقود الأحفوري على مركبات الكبريت. هذه ناتجة عن تدهور المواد البيولوجية التي تحتوي على الكبريت أثناء التكوين الطبيعي للوقود الأحفوري.
المركبات ، مثل السيارات والطائرات والسفن البحرية أو محطات الطاقة تسبب انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت (SO2) نتيجة لاحتراق الوقود البترولي. نفس الكبريت – حتى في التركيزات المنخفضة جدا – يسبب أضرارا للمحفزات المعدنية النبيلة في الإصلاح الحفاز في مصافي البترول. تتطلب أحدث اللوائح البيئية إزالة الكبريت بعمق شديد لتلبية مواصفات الديزل منخفض الكبريت (ULSD).

UIP16000hdT – صوتنة عالية الأداء مع 16000 واط قوة الموجات فوق الصوتية لإزالة الكبريت الخام
خلفية – إزالة الكبريت الهيدروجيني (HDS)
إزالة الكبريت الهيدروجيني (HDS) هي العملية التحفيزية القياسية لإزالة الكبريت من المنتجات البترولية. في هذه العملية، تختلط الأجزاء الكبريتية من النفط الخام بالهيدروجين وعامل حفاز للتفاعل مع كبريتيد الهيدروجين. عادة ، يتكون المحفز من قاعدة الألومينا مشربة بالكوبالت والموليبدينوم. مع ازدياد تعكر إمدادات النفط ، يلزم وجود ضغوط أعلى ومحفزات بديلة لإزالة الكبريت. لا يمكن إزالة مركبات الكبريت العطرية المتمردة (مثل 4،6-ثنائي ميثيل ثنائي بنزوثيوفين) باستخدام إزالة الكبريت بالهيدروجين ، بسبب تفاعلها المنخفض.
إزالة الكبريت بمساعدة الموجات فوق الصوتية
بديل لإزالة الكبريت بالهيدروجين هو إزالة الكبريت بمساعدة الموجات فوق الصوتية. يؤدي تعرض السوائل للموجات فوق الصوتية ذات الكثافة العالية إلى التجويف الصوتي. هذا هو التكوين والانهيار العنيف اللاحق لفقاعات الفراغ الصغيرة (التجويف). محليا ، تنشأ الظروف القاسية من الانهيار العنيف لكل فقاعة:
- درجة الحرارة: تصل إلى 5000 كلفن
- الضغط: حتى 2000 جو
- الطائرات السائلة: تصل إلى 1000 كم / ساعة.
مثل هذه الظروف تعزز كيمياء سطحية أفضل للمحفزات عن طريق الخلط الدقيق المحسن. على وجه الخصوص ، تغير درجات الحرارة المحلية المرتفعة حركية التفاعل الكيميائي لعملية إزالة الكبريت. هذا التأثير يسمح للبديل – أقل تكلفة – المحفزات أو كيمياء إزالة الكبريت البديلة التي سيتم استخدامها. Deshpande et al. (2004) يبحث في نظام مؤكسد يتكون من كربونات الصوديوم وبيروكسيد الهيدروجين في نظام ثنائي الطور من الديزل والأسيتونيتريل. تم تطبيق الموجات فوق الصوتية على نظام ثنائي الطور. حققت الدراسة انخفاضا في محتوى DMDBT بأكثر من 90٪ في عينات الديزل.
سونيكاتور عالي الأداء لإزالة الكبريت من النفط الخام
Hielscher هي المورد الرئيسي للصوتيات عالية السعة ، في جميع أنحاء العالم. كما Hielscher تصميم وتصنيع معالجات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء من تصل إلى 16kW الطاقة لكل جهاز واحد، لا يوجد حد في حجم المصنع أو قدرة المعالجة. يتم استخدام مجموعات من العديد من أنظمة 16kW لمعالجة تدفقات الحجم الأكبر. معالجة الوقود الصناعي لا تحتاج إلى الكثير من الطاقة فوق الصوتية. يمكن تحديد متطلبات الطاقة الفعلية باستخدام جهاز صوتي على مقاعد البدلاء مثل UIP1000hdT. يمكن توسيع نطاق جميع النتائج من هذه التجارب على مقاعد البدلاء بشكل خطي تماما ، مما يسهل تنفيذ عملية إزالة الكبريت بالموجات فوق الصوتية على نطاق الإنتاج الصناعي.
إذا لزم الأمر ، تتوفر الموجات فوق الصوتية المعتمدة من ATEX (مثل UIP1000-Exd) للصوتنة في البيئات الخطرة.
تكاليف الموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية هي تقنية معالجة فعالة. تكاليف المعالجة بالموجات فوق الصوتية تنتج أساسا من الاستثمار
لأجهزة الموجات فوق الصوتية وتكاليف المرافق والصيانة. كفاءة الطاقة الفائقة (انظر جدول) من أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher يساعد على تقليل تكاليف المرافق.
أدب
ديشباندي ، أ. ، باسي ، أ. ، براكاش ، أ. (2004): أكسدة بمساعدة الموجات فوق الصوتية ومحفزة بالقاعدة ل 4،6-ثنائي ميثيل ثنائي بنزوثيوفين في نظام ديزل-أسيتونيتريل ثنائي الطور; في: وقود الطاقة ، 19 (1) ، 28 -34 ، 2005.
مي إتش ، مي بي دبليو ، ين تي إف (2003): طريقة جديدة للحصول على وقود الديزل منخفض الكبريت للغاية عن طريق إزالة الكبريت التأكسدي بمساعدة الموجات فوق الصوتية ؛ في: الوقود ، المجلد 82 ، العدد 4 ، مارس 2003 ، ص 405-414 (10) ، 2003.

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع الخالط بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء من المختبر ل الحجم الصناعي.