Ultrasonik dəniz yanacağının desulphurization
- Dəniz yanacağına yeni bir qaydalar təsir edir, bunlara kükürdün 0,5% m / m və ya daha az olması tələb olunur.
- Ultrasəs yardımı ilə oksidləşdirici desulfurizasiya (UAOD) oksidləşmə reaksiyasını sürətləndirən və qənaətli və təhlükəsiz bir prosesdir.
- UAOD prosesləri ətraf mühitin temperaturu və atmosfer təzyiqində aparıla bilər və karbohidrogen yanacaqlarından kükürd birləşmələrinin seçmə şəkildə çıxarılmasına imkan verir.
- Hielscher yüksək effektiv ultrasəs sistemləri quraşdırmaq asandır və göyərtədə və ya sahildə işləmək təhlükəsizdir.
Aşağı Kükürd Dəniz Yanacaqları
Beynəlxalq Dəniz Təşkilatı (IMO) yeni dəniz qaydalarını tətbiq etdi ki, bununla da dünya miqyasında dəniz gəmilərindən 0,5% m / m kükürd tərkibli dəniz yanacağından istifadə edilməsi tələb olunur. Bu yeni qaydalar dəniz yanacağının emalında dərin dəyişikliklər tələb edir: Aşağı kükürdlü yanacaq üçün yeni normaları yerinə yetirmək üçün səmərəli desülfurizasiya prosesi tələb olunur.
Benzin, nafta, dizel, dəniz yanacağı və s. Kimi maye karbohidrogen yanacaqlarının ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desülfurizasiyası (UAOD), ağır yanacaqların böyük həcmli axınlarından kükürdün çıxarılması üçün çox səmərəli və həyati bir üsuldur.
2 mərhələli ultrasəs oksidləşdirici desulphurization cədvəl
Oksidativ desülfurizasiya
Oksidləşdirici Desulphurization (ODS), hidrodesülfürləşmə (HDS) üçün ekoloji cəhətdən təmiz və iqtisadi bir alternativdir, çünki oksidləşən kükürd birləşmələri ağır yanacaq yağlarından əhəmiyyətli dərəcədə asan ayrıla bilər. Oksidləşdirici desupurizasiya addımından sonra çıxarılan kükürd birləşmələri fiziki üsullarla ayrılır, məsələn, dəyişdirilməyən qütb həlledicisi və sonrakı cazibə, adsorbsiya və ya mərkəzdənqaçma ayrılması. Alternativ olaraq, oksidləşən kükürdün çıxarılması üçün termal parçalanma istifadə edilə bilər.
Oksidləşdirici desülfurizasiya reaksiyası üçün bir oksidant (məsələn, hidrogen H)2The2, natrium xlorit NaClO2, azot oksidi N2O, natrium periodate NaIO4), bir katalizator (məsələn, turşular), eləcə də bir faza ötürücü reagent tələb olunur. Faza köçürmə reaktivi ODS reaksiyasının sürət məhdudlaşdıran addımı olan sulu və yağ fazaları arasındakı heterojen reaksiyanı təşviq etməyə kömək edir.
- Yüksək səmərəli – 98% -ə qədər boşaltma
- iqtisadi: az investisiya, aşağı əməliyyat xərcləri
- katalizator zəhərlənməsi yoxdur
- asan, xətti miqyaslı
- təhlükəsiz fəaliyyət göstərmək
- quruda & dənizdə (göyərtədə) quraşdırılması
- sürətli ROI
Ultrasonik olaraq kömək edən oksidativ desülfurizasiya
Hidrodezülfurizasiya (HDS) daha yüksək investisiya xərcləri, 400ºC-ə qədər yüksək reaksiya istiliyi və reaktorlarda 100atm-ə qədər yüksək təzyiq tələb etsə də, ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desulfurizasiya prosesi (UAOD) daha rahat, effektiv və yaşıl olur. UAOD katalitik kükürdün çıxarılmasının reaktivliyini xeyli dərəcədə artırır və eyni zamanda əməliyyat qiymətini, yüksək təhlükəsizlik və ətraf mühitin qorunmasını təklif edir. Sənaye ultrasəs axını reaktor sistemləri yüksək effektiv bir dağılma və bununla da inkişaf etmiş reaksiya kinetikası səbəbiylə desulfurization dərəcəsini artırır. Ultrasonik emal nano miqyaslı dispersiyanı təmin etdiyindən, heterojen reaksiya içərisində fərqli fazalar arasında kütləvi ötürmə kəskin şəkildə artır.
Ultrasonik (akustik) çuxurluq kavitasiya qaynar nöqtələrində əldə edilən həddindən artıq şərtlərlə reaksiya sürətini və kütlə ötürülməsini artırır. Kavitasiya qabarcıqının partlaması zamanı, təqribən çox yüksək temperatur. 5.000K, çox sürətli soyutma dərəcələri, təxmini təzyiqlər. 200000m və buna görə ekstremal temperatur və təzyiq fərqləri yerli səviyyəyə çatır. Kavitasiya qabarcağının partlaması da 280 m / s sürətə qədər maye reaktivlərə səbəb olur və bu da çox yüksək uçuşma qüvvələri yaradır. Bu qeyri-adi mexaniki qüvvələr oksidləşmə reaksiya müddətini sürətləndirir və saniyələr içində kükürdün çevrilmə effektivliyini artırır.
Daha çox kükürdün çıxarılması
Merkaptanlar, tioeterlər, sulfidlər və disulfidlər şərti hidrodesülfurizasiya (HDS) prosesi ilə tiofenlərin, benzotiofenlərin (BT), dibenzotiofenlərin (DBT) və 4,6-dimetildibenzotiofenlərin (4,6-DMDBT) çıxarılması üçün çıxarıla bilər. mürəkkəb metod tələb olunur. Ultrasonik oksidləşdirici desülfürləşmə, hətta çətin bir şəkildə çıxarıla bilən kükürdlü odadavamlı birləşmələrin (məsələn, 4,6-dimetildibenzotiofen və digər alkil əvəzedici tiofen törəmələri) çıxarılmasına gəldikdə olduqca effektivdir. Ebrahimi et al. (2018) hesabat a bir Hielscher sonoreactor istifadə 98.25% qədər desulfurization səmərəliliyi kükürdün çıxarılması üçün optimallaşdırılmışdır. Bundan əlavə, ultrasəs oksidlənmiş kükürd birləşmələri əsas su yuyulması ilə ayrıla bilər.
Optimal parametrlərdə çox pilləli UAOD prosesinin təsiri
UP400S ilə ultrasəs desulphurization texniki-iqtisadi sınaq
Shayegan et al. 2013 birləşdirilmiş ultrasonikasiya (UP400S) qaz yağının kükürd miqdarını azaltmaq üçün hidrogen peroksid, katalizator kimi FeSO, pH tənzimləyicisi kimi sirkə turşusu və hasilat həlli kimi metanol.
Oksidləşdirici desülfurizasiya zamanı reaksiya sürətinin sabitliyini katalizator kimi metal ionları əlavə etməklə və sonikasiyadan istifadə etməklə çox artırmaq olar. Ultrasəs enerjisi reaksiyanın aktivləşmə enerjisini azalda bilər. Ultrasonikasiya müalicəsi bərk katalizatorlar və reagentlər arasındakı sərhəd qatını pozur və katalizator və reagentin homojen bir qarışığı təmin edir – bununla reaksiya kinetikasını yaxşılaşdırmaq.
Kükürdün çıxarılması prosesi desülfurizasiya zamanı vacib bir addımdır və desülfurizə edilmiş qaz yağının ümumi həcmini bərpa etmək məqsədi daşıyır. Metanoldan həlledici kimi istifadə edərək maye-maye hasilatı istifadə etmək sadə bir ekstraksiya prosesidir, lakin yüksək məhsuldarlığı təmin etmək üçün keçilməz mərhələlərin səmərəli qarışdırılması vacibdir. Yalnız fazalar arasında maksimum bir interfeys və sonradan maksimum kütləvi ötürmə olduqda, yüksək hasilat sürəti əldə edilir. Ultrasonikasiya və akustik kavitasiyanın yaranması reaktiv fazaların sıx qarışmasını təmin edir və reaksiyanın aktivləşmə enerjisini azaldır.
Dəniz yanacağının zərərsizləşdirilməsi üçün yüksək performanslı ultrasəs bölmələri
Hielscher Ultrasonics, sənaye miqyasında UAOD kimi tələb olunan tətbiqetmələr üçün yüksək güclü ultrasəs sistemlərinin bazar lideridir. 200 mkm-ə qədər yüksək amplitüdlər, tam yük və 24 saat ərzində işləmə, möhkəmlik və istifadəçi dostluğu Hielscher ultrasonikatorlarının əsas xüsusiyyətləridir. Fərqli güc siniflərinin ultrasəs sistemləri və sonotrodlar və axın reaktoru həndəsələri kimi müxtəlif aksessuarlar ultrasəs sisteminin xüsusi yanacağınıza, emal qabiliyyətinizə və ətrafınıza ən uyğun uyğunlaşmasına imkan verir.
Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir:
| Partiyanın həcmi | Axın | tövsiyə Cihazlar |
|---|---|---|
| 10 2000ml üçün | 20 400ml / dəq | UP400St |
| 0.1 20L üçün | 04L / min .2 | UIP2000hdT |
| 10 100L üçün | 10L 2 / dəq | UIP4000hdT |
| na | 10 100L / dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | çoxluq UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! Bizdən soruşun!
Laboratoriyadan pilot və sənaye miqyaslı yüksək güclü ultrasonik prosessorlar.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- Ebrahimi, S.L.; Khosravi-Nikou, M.R.; Hashemabadi, S.H. (2018): Sonoreactor optimization for ultrasound assisted oxidative desulfurization of liquid hydrocarbon. Petroleum Science and Technology Vol. 36, Issue 13, 2018.
- Prajapati, A.K.; Singh, S.K.; Gupta, S.P.; Mishra, A. (2018): Desulphurization of Crude Oil by Ultrasound Integrated Oxidative Technology. IJSRD – International Journal for Scientific Research & Development Vol. 6, Issue 02, 2018.
- Shayegan, Z.; Razzaghi, M.; Niaei, A.; Salari, D.; Tabar, M.T.S.; Akbari, A.N. (2013): Sulfur removal of gas oil using ultrasound-assisted catalytic oxidative process and study of its optimum conditions. Korean J. Chem. Eng., 30(9), 2013. 1751-1759.
- Štimac, A.; Ivančević, B.; Jambrošić, K. (2001): Characterization of Ultrasonic Homogenizers for Shipbuilding Industry.
Ultrasonically Yardımlı Oksidativ Desulphurization (UAOD) Araşdırma nəticələri
Prajapati et al. (2018): Ultrasəs inteqrasiya olunmuş oksidləşdirici texnologiya ilə xam neftin desülfurizasiyası. IJSRD – Elmi Tədqiqatlar üzrə Beynəlxalq Jurnal & İnkişaf Vol. 6, 02 nömrəli 2018.
Prajapati et al. (2018) bir Hielscher ultrasəs reaktorunun ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desulfurizasiya (UAOD) üçün faydalarını təsvir edir. UAOD, yüksək təzyiqli, yüksək temperaturlu hidrodesülfurizasiya avadanlıqları, qazanlar, hidrogen zavodları və kükürd bərpaedici qurğular sayəsində əhəmiyyətli investisiya və əməliyyat xərcləri ilə dəyərsizləşən ənənəvi hidrotəmizləmə üçün əlverişli alternativ bir texnologiyaya çevrilmişdir. Ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desulfurizasiya, daha yumşaq şəraitdə, daha sürətli, daha etibarlı və daha iqtisadi cəhətdən kükürdün dərin çıxarılması prosesini həyata keçirməyə imkan verir.
Modelin tərkibində kükürd birləşmələri (benzotiofen, dibenzotiofen və dimetildibenzotiofen) olan dizel yağı və neft məhsulu yem ehtiyatına ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desulfurizasiya (UAOD) prosesi tətbiq edilmişdir. Oksidant miqdarının, ekstraksiya addımının həlledicinin həcminə, ultrasəs müalicəsinin vaxtına və temperaturuna təsiri (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, 40% işləyir) araşdırıldı. UAOD üçün optimallaşdırılmış şəraitdən istifadə edərək, H məhsulunun nisbətindən istifadə edərək neft məhsulu yem ehtiyatındakı model birləşmələri üçün 99% -ə qədər kükürdün çıxarılmasına nail olundu.2The2sirkə turşusu: kükürd 64: 300: 1, 90ºC-də 9min ultrasəs müalicəsindən sonra metanol ilə ekstraksiya (optimallaşdırılmış həlledici və yağ nisbəti 0,36). Eyni reaktiv miqdarı və 9 dəq ultrasəs istifadə edərək kükürdün çıxarılması dizel yağı nümunələri üçün 75% -dən yüksək olmuşdur.
Yüksək ultrasəs amplitüdlərinin əhəmiyyəti
Xam neftin ticari miqyaslı oksidləşdirici desulfurizasiyasının ultrasəs intensivləşdirilməsi, yüksək səviyyəli vibrasiya amplitüdlərini saxlaya bilən sənaye ölçülü axını keçirən ultrasəs prosessorunun istifadəsini tələb edir. 80 – 100 mikrons. Amplitüdlər birbaşa ultrasəs cavitations tərəfindən yaradılan qayçı qüvvələrinin intensivliyinə aiddir və qarışdırmanın səmərəli olması üçün kifayət qədər yüksək səviyyədə saxlanılmalıdır.
Prajapati et al. ultrasonication desulfurization reaksiya artırır göstərir. Desulfurization səmərəliliyi təxminən 93,2% idi yüksək effektiv bir ultrasəs tətbiq edildikdə.
Shayegan et al. (2013): Ultrasəs köməyi ilə katalitik oksidləşmə prosesindən istifadə edərək qaz yağının kükürddən təmizlənməsi və optimal şəraitinin öyrənilməsi. Kimya mühəndisliyi Koreya jurnalı 30 (9), sentyabr 2013. 1751-1759.
Müxtəlif növ kükürd tərkibli qaz yağının kükürd birləşmələrini azaltmaq üçün ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desulfurizasiya prosesi (UAOD) tətbiq edilmişdir. Ətraf mühitin tənzimlənməsi, kükürd birləşmələrini aradan qaldırmaq üçün çox dərin bir desulfurizasiya tələb edir. UAOD, daha az əməliyyat dəyəri və daha yüksək təhlükəsizlik və ətraf mühitin qorunması ilə perspektivli bir texnologiyadır. İlk dəfə tipik faza köçürmə agenti (tetraoctyl-ammonium-bromide) isobutanol ilə əvəz edildi, çünki izobutanol istifadə TOAB-dan daha qənaətcildir, çirklənmə yaratmır. Reaksiya H-in tədricən artmasının təsirini araşdıran müxtəlif temperaturlarla, tək, iki və üç addımlı prosedurlarda optimal nöqtədə aparıldı.2The2 və TOAB isobutanol əvəzinə istifadə olunur. Neft mərhələsindəki kükürdün ümumi konsentrasiyası ASTM-D3120 üsulu ilə təhlil edilmişdir. 9,500 mq / kq kükürd olan qaz yağı üçün təxminən 90% ən yüksək çıxarılmasına, 17 dəqiqə müddətində, 180,3 mmol H olduqda 62 ± 2 ° C temperaturda üç addımla nail olundu.2The2 istifadə edildi və metanol tərəfindən hasil edildi.
Akbari et al. (2014): Modo dizelinin oksidləşdirici desulfurizasiyasında tətbiq olunan ultrasəsin dəyişkənliyi və intensiv təsirinin tədqiqi3/ Əl2The3 katalizator. Ultrasonik Sonokimya 21 (2), Mart 2014. 692-705.
MoO-dan ibarət yeni heterojen bir sonokatalitik sistem3/ Əl2The3 katalizator və H2The2 ultrasəs ilə birlikdə dizelin kükürd birləşmələrinin oksidləşməsini yaxşılaşdırmaq və sürətləndirmək öyrənildi və nəticədə prosesin səmərəliliyi əhəmiyyətli dərəcədə artırıldı. Ultrasəsin katalizatorun xüsusiyyətlərinə, aktivliyinə və dayanıqlığına təsiri GC-FID, PSD, SEM və BET texnikası ilə ətraflı öyrənilmişdir. 1000 mkq / g kükürd olan model dizelində DBT'nin 98% -dən çox konversiyası H-də yeni ultrasəs köməyi ilə təmizlənmə yolu ilə alınmışdır2The2/ kükürd molyar nisbəti 3, temperaturu 318 K və katalizatorun 30 dəqiqəlik reaksiyasından sonra 30 q / l, səssiz proses zamanı əldə edilən 55% dönüşün əksinə. Bu yaxşılaşmaya əməliyyat parametrləri və katalizator xüsusiyyətləri əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərmişdir. Əsas proses dəyişkənlərinin təsiri, ultrasəs ilə müqayisədə səssiz prosesdə cavab səthi metodologiyasından istifadə edilməklə araşdırılmışdır. Ultrasəs, hidrogen birləşmələrinin parçalanması və yağ fazasında deagglomerasiyası ilə katalizator və oksidantın yaxşı bir dağılmasını təmin etdi. Çirklərin katalizator səthinə yerləşdirilməsi səssiz təcrübələrdə sürətli bir deaktivasiyaya səbəb olmuş və təkrarlanan katalizator tərəfindən 6 dövrədən sonra səssiz reaksiya nəticəsində DBT oksidləşməsinin yalnız 5% -i meydana gəlmişdir. DBT-nin 95% -dən çoxu ultrasəs zamanı səthi təmizləyərək sabitliyin çox yaxşı inkişaf etdiyini göstərən 6 ultrasəsli dövründən sonra oksidləşdi. Model yanacağında katalizatorun daha çox dağılmasını təmin edə bilən 3h sonikasiyasından sonra hissəcik ölçüsündə əhəmiyyətli dərəcədə azalma da müşahidə edilmişdir.
Afzalinia et al. (2016): Katalizator kimi interpenetrate amin-funksional Zn (II) əsaslı MOF-da ekstraktlaşdırılmış fosfotungstik turşu ilə maye yanacağın ultrasəsli oksidləşdirici desulfurizasiya prosesi. Ultrasonik Sonokimya 2016
Bu işdə, yeni bir heterojen yüksək yayılmış Keggin tipli fosfotunst turşusu (H) ilə icra olunan maye yanacaqların ultrasəs köməyi ilə oksidləşdirici desulfurizasiya (UAOD)3PW12The40, PTA) aminokislotalı MOF (TMU-17 -NH2) daxil olan katalizator. Hazırlanmış kompozisiya yüksək yanacağın oksidləşdirici desulfurizasiyasında yüksək katalitik aktivlik və təkrar istifadəni nümayiş etdirir. Ultrasəs yardımı ilə oksidləşdirici desulfurizasiya (UAOD), kükürd tərkibli birləşmələrin oksidləşmə reaksiyasını sürətlə, iqtisadi, ekoloji cəhətdən təhlükəsiz və mülayim şəraitdə aparmaq üçün yeni bir yoldur. Ultrasəs dalğaları reaksiya müddətini azaltmaq üçün təsirli bir vasitə kimi tətbiq oluna bilər və oksidləşdirici desulfurizasiya sisteminin işini yaxşılaşdırır. PTA @ TMU-17-NH2, ekstraksiya həlledicisi kimi MeCN-nin iştirakı ilə 1: 1 nisbətində 20 mq katalizator, O / S molyar nisbəti ilə model yağın tamamilə sulfidləşdirilməsi həyata keçirilə bilər. Əldə edilmiş nəticələr, DBT-nin DBTO2-yə çevrilməsinin ətraf mühit temperaturunda 15 dəqdən sonra 98% -ə çatdığını göstərir. Bu işdə ilk dəfə olaraq ultrasəs şüalanması ilə TMU-17-NH2 və PTA / TMU-17-NH2 kompozisiyasını hazırladıq və UAOD prosesində istifadə etdik. Hazırlanmış katalizator, PTA ifraz etmədən və fəaliyyətini itirmədən əla təkrar istifadə qabiliyyətini nümayiş etdirir.