Hielscher ултразвукова технология

Ултразвуково Assisted окислително десулфуриране (UAODS)

Сяра-съдържащи съединения в суров нефт, нефт, дизелово гориво и други горивни масла включват сулфиди, тиоли, тиофени, заместени бензо- и дибензотиофени (БЦ и DBTs), Benzonaphthothiophene (БНТ), както и много по-сложни молекули, в които кондензирани тиофените са най-често срещаните форми. Hielscher ултразвукови реактори подпомага окислително десулфуриране дълбоко процес, необходим за постигане на днешните строги екологични правила и ултра-ниски дизел сяра (ULSD, 10 ppm сяра) спецификации.
Намаляване на сяра в рафинерия

Окислително десулфуриране (ODS)

Дибензотиофен Molecule Преди оксидиращото отстраняване на сяратаОкислително десулфуриране с водороден пероксид и последваща екстракция с разтворител е двустепенна технология дълбоко десулфуриране да се намали количеството на organosulfur съединения в горива. Hielscher ултразвукови реактори са използвани в двата етапа да се подобри реакционни кинетики фаза-трансфер и разтваряне в проценти системи фаза течност-течност.

Схема за ултразвуково Assisted оксидиращото отстраняване на сярата - 2 етапа

Схема за ултразвуково Assisted оксидиращото отстраняване на сярата – 2 етапа

В първия етап на ултразвуково подпомага окислително десулфуриране, водороден пероксид е използван като окислител за селективно окисление на сяра-съдържащи молекули, които присъстват в горива за техните съответни сулфоксиди или сулфони при меки условия, за да се повиши тяхната разтворимост в полярни разтворители с увеличение в своята полярност. Оксидиращото отстраняване на сярата от Dibenzotiophene да сулфоксид и сулфонНа този етап, неразтворимостта на полярен водната фаза и неполярен органичен фаза е значителен проблем в процеса на окислително десулфуриране като двете фази реагират помежду си само в междинната. Без ултразвук, това води до ниска скорост на реакция и бавно превръщане на organosulfur в тази двуфазна система.

Инсталациите за рафиниране изискват тежко промишлено оборудване, подходящо за обработка с голям обем 24/7. Вземи Hielscher!

Ултразвукова емулгиране

Ултразвукова смесване на емулсия ChemistryМаслената фаза и водната фаза се смесват се изпомпват в статичен миксер за получаване на основния емулсия на постоянна обемна съотношение, което след това се подава към ултразвуков реактора за смесване. В има ултразвукови кавитация произвежда високо хидравлично срязване и разгражда водната фаза в субмикронни и наноразмерни капчици. Тъй като специфичната повърхност на фазовата граница е влиятелен за химически скоростта на реакцията това значително намаляване на диаметъра на капчиците подобрява кинетиката на реакцията и намалява или елиминира нуждата фаза-трансфер агенти. Използването на ултразвук, процентът на звука на прекис може да бъде намалена, защото фините емулсии трябва по-малко обем за осигуряване на същата повърхност контакт с маслената фаза.

Ултразвуковата Assisted окисляване

Ултразвукова кавитация при 1500 ватаУлтразвукова кавитация произвежда интензивно локално отопление (~ 5000K), високо налягане (~ 1000atm), огромен отопление и охлаждане проценти (>109 K / sec) и потоци от течни струи (~ 1000 km / h). Тази изключително реактивна среда окислява тиофените в маслената фаза по-бързо и по-пълно до по-голям полярен сулфоксид и сулфони. Катализаторът може допълнително да подпомогне процеса на окисляване, но те не са от съществено значение. Катализатори на амфифилни емулсии или катализатори на фазов пренос (PTC), такива като кватернерни амониеви соли с уникалната им способност да се разтварят както във водни, така и в органични течности, се инкорпорират с окислителя и го транспортират от фазата на взаимодействие до реакционната фаза, повишавайки скоростта на реакцията. Реагентът на Фентън може да се добави, за да се подобри окислителната десулфуризационна ефективност на дизеловите горива и показва добър синергетичен ефект със синьо-окислителната обработка.

Засилено пренасяне на маса

Когато organosulfur съединения реагират на границата фаза, сулфоксиди и сулфони натрупват на водна капчица повърхност и блокират други серни съединения от взаимодействие на водна фаза. Хидравличната срязване, причинени от Cavitational струйни потоци и акустично резултат стрийминг в турбулентен поток и материал транспорт от и до капчица повърхности и води до многократно срастване и последващо образуване на нови капчици. Както окислението прогресира във времето, ултразвук увеличава експозицията и взаимодействието на реагентите.

Фазов трансфер Екстракция на Сулфони

Емулсия за Ултразвукова екстракция течност-течностСлед окислението и отделянето от водната фаза (H2Най-2), Сулфоните могат да бъдат извлечени като се използва полярен разтворител, такъв като ацетонитрил при втория етап. Сулфоните се прехвърлят при фазовата граница между двете фази на фазата на разтворител за тяхната по-висока полярност. Подобно на първия етап, Hielscher ултразвукови реактори стимулиране екстракция течност-течност, като фин размер турбулентен емулсия на фазата на разтворителя в маслената фаза. Това увеличава добива фаза контактна повърхност и резултати и намалява използването разтворител.

Свържете се с нас / Попитай за повече информация

Свържете се с нас за вашите изисквания за обработка. Ние ще ви препоръча най-подходящите настройки и обработка на параметрите за вашия проект.





Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


От лабораторни изпитания за пилотен мащаб и производство

Hielscher Ultrasonics предлага оборудване за тестване, провери и да използват тази технология по всяко мащаб. По принцип това е направено в 4 стъпки, само.

  1. Смесва масло с Н2Най-2 и разрушете с ултразвук за окисляване на серните съединения
  2. Центрофугира се за отделяне водна фаза
  3. Разбърква маслена фаза с разтворител и разрушете с ултразвук за извличане на сулфоните
  4. Центрофугира се за отделяне на разтворителя с сулфони

На скалата на лабораторията, може да се използва UP200Ht за доказване на концепцията и да коригира основните параметри, като концентрация пероксид, температура процес, време ултразвук и интензитет, както и катализатор или използване на разтворител.
На пейка-високо ниво на UIP1000hd позволява да се симулира двата етапа независимо при скорост на потока от 100 до 1000 L / час (25-250 гал / час) и да се оптимизира процеса за обработка с ултразвук и параметри. Hielscher ултразвукова техника е предназначена за линейна скала-до-големи обеми за обработка на пилот или производствен мащаб. Hielscher инсталации са доказали, че работят надеждно за високи процеси обем, включително рафинирането на гориво. Hielscher произвежда контейнери системи, съчетаващи няколко от нашата голяма мощност 10kW или 16kW устройства за клъстери за лесна интеграция. Дизайни, за да отговарят на опасни екологични изисквания са на разположение, също. В таблицата по-долу са изброени обработка обеми и препоръчаните размери на оборудване.

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
5 до 200mL 50 до 500 ml / мин Uf200 ः т, UP400S
00,1 до 2L 00,25 до 2m3/ час UIP1000hd, UIP2000hd
00.4 до 10 л 1 до 8 м3/ час UIP4000
п.а. 4 до 30 метра3/ час UIP16000
п.а. горе трийсетметра3/ час струпване на UIP10000 или UIP16000
Ултразвукова Смесване система - 2 нишки на 6x10kW (2x120m3 / час)

Ултразвукова система за смесване – 2 нишки на 6x10kW (2x120m3/ Час)

Hielscher доставки до повече приложения в маслото & Газова промишленост

  • Киселинен Естерификационна
  • Alkaline трансестерификация
  • Aquafuels (вода / масло)
  • Офшорни Oil Почистване на сензора
  • Получаване на сондажни течности

Ползите от използването на Ultrasonication

UAODS предлага значителни предимства в сравнение с HDS. Тиофени, заместени бензо и дибензотиофени се окисляват при ниска температура и налягане. Следователно, скъп водород не се изисква вземане на този процес по-подходящи за малки и средни рафинерии или изолира рафинерии не се намира в близост до водороден тръбопровод. Повишената скорост на реакция и лека реакционната температура и налягането се избегне наемането на скъпи безводни или апротонни разтворители.
Интегриране на ултразвуково подпомага окислително десулфуриране (UAODS) единица с конвенционален хидротретиране единица може да се подобри ефективността на производството на ниски и / или ултра-ниски дизелови горива сяра. Тази технология може да се използва преди или след конвенционална hydrotreatement за понижаване на нивото на сяра.
Процесът на UAODS може да понижи оценката капиталови разходи с повече от половината в сравнение с цената на нов хидроочистка високо налягане.

Недостатъци на Хидроочистка (HDS)

Докато хидродесулфурирането (HDS) е високоефективен метод за отстраняване на тиоли, сулфиди и дисулфиди, е трудно да се отстранят огнеупорни сярасъдържащи съединения като дибензотиофен и неговите производни (например 4,6-диметилдибензотиофен 4,6-DMDBT) до ултра ниско ниво. Високите температури, високите налягания и високата консумация на водород повишават капиталовите и оперативните разходи на HDS за ултра дълбоко десулфуриране. Високите капиталови и оперативни разходи са неизбежни. Оставащите следи от сяра могат да отровиха катализаторите от благородния метал, използвани в процеса на реформиране и трансформиране, или електродите катализатори, използвани в купчините горивни клетки.