Hielscher ултразвукова технология

Ултразвуков морско гориво десулфуризиране

  • Морските горива са засегнати от нови разпоредби, които изискват съдържание на сяра от 0,5% m/m или по-малко.
  • Блокада с помощта на оксидативен десулфуризация (UAOD) е установен метод, който ускорява окислителната реакция и е икономичен и безопасен процес.
  • Процесите на UAOD могат да се изпълняват при стайна температура и атмосферно налягане и позволяват селективно отстраняване на серни съединения от въглеводородни горива.
  • Hielscher Високопроизводителните ултразвукови системи са лесни за инсталиране и безопасни за работа на борда или на брега.

Морски горива с ниско съдържание на сяра

Международната морска организация (ММО) е приложила нови разпоредби, с които морските плавателни съдове по света са задължени да използват морски горива със съдържание на сяра 0.5% m/m, започвайки от януари 2020. Тези нови регламенти изискват дълбоки промени в преработката на морски горива: за да се изпълнят новите норми за нискосерни горива, е необходим ефикасен процес на десулфуризация.
Ултразвуково-асистирана окислителна сулфуризация (UAOD) на течни въглеводородни горива като бензин, нафта, дизел, морско гориво, и т. н. е високо ефективен и жизнеспособна метод за премахване на сяра от големи обеми потоци на тежки горива.

Ултразвуково-подпомага окислително десулфуризиране (UAOD)

Блоксхема на 2-степенен ултразвуков окислителен десулфуризация

Окислителна десулфуризация

Окислителната десулфуризация (ОРВ) е екологична и икономична алтернатива на хидродесулфуризация (HDS), тъй като окислените серни съединения могат да бъдат значително по-лесни отделени от тежките горивни масла. След окислителната стъпка на дезвъзходядация, извлечените серни съединения са отделени с физически методи, например използване на несмесващ се полярна разтворител и последващо тегло, адсорбция или центробежно отделяне. Алтернативно, термично разлагане може да се използва за отстраняване на окислена сяра.
За окислителната реакция на десулфуризация, антиоксидант (напр. хидроген2Най-2, натриев хлорит NaClO2, азотен оксид N2O, натриев перидата наO4) се изисква катализатор (напр. киселини), както и реагент за фазово прехвърляне. Реагентът за фазово прехвърляне спомага за насърчаване на хетерогенна реакция между водните и петролните фази, което е ограничаваща скоростта стъпка на реакцията при внос.

Ползи от UAOD

  • висока ефективност – до 98% десулфуризация
  • Икономичен: ниски инвестиции, ниски оперативни разходи
  • няма отравяне с катализатор
  • лесно, линейно мащабиране
  • безопасен за работа
  • Сушата & офшорно (на борда) инсталиране
  • бързо RoI
Ултразвуков десулфуризация на морски корабни горива

Искане на информация




Забележете нашите Правила за поверителност,


Ултразвуково-подпомага оксидативен десулфуризация

Докато хидродесулфуризация (HDS) изисква по-високи инвестиционни разходи, висока реакция температура до 400 º C, и високо налягане до 100atm в реактори, ултразвук с помощта на окислително десулфуризация процес (UAOD) е много по-удобно, ефективни и по-екологосъобразни. UAOD значително подобрява реактивност на отстраняването на каталитичната сяра и предлага в същото време по-ниски оперативни разходи, по-висока безопасност и защита на околната среда. Промишлени ултразвукови системи поток реактор увеличаване на скоростта на десулфуризация поради високо ефективно дисперсия и по този начин подобрена кинетиката на реакцията. Тъй като ултразвукова обработка осигурява наномащаб дисперсии, масово прехвърляне между различните фази в хетерогенна реакция драстично се увеличава.
Мощна ултразвукова кавитацияУлтразвукова (акустична) кавитация увеличава скоростта на реакцията и масово прехвърляне от екстремните условия, които се достигат в рамките на кавитационните горещи петна. По време на имплозията на балончетата на кавитация, много високи температури от прибл. 5000 к, много бързи скорости на охлаждане, натиск от прибл. Имплозията на балона на кавитация също води до течни струи до 280 м/сек скорост, която създава много високи сили на срязване. Тези необикновени механични сили ускоряват времето за реакция на окисляване и повишават ефективността на преобразуването на сярата в рамките на секунди.

По-пълно премахване на сярата

Докато меркапените, тиетери, сулфити и дисулфоди могат да бъдат отстранени от конвенционалния хидросулдесултизация (HDS) процес, за отстраняване на тиофени, бензотиофени (БТ), дибензотиофени (DBT) и 4, 6-диметилдибензотиофени (6,5-DMDBT) се изисква по-сложен метод. Ултразвуково оксидативен десулфуризация е много ефективен, когато става въпрос за отстраняване на дори едва ли сменяеми сяра огнеупорни съединения (напр., 4, 6-диметилдибензоофен и други алкилно заместени тиофови производни). (2018) доклад за десулфуризация ефективност до 98,25% с помощта на Hielscher sonoreactor оптимизирани за отстраняване на сяра. Освен това, ултразвуково окислените серни съединения могат да бъдат отделени чрез основна вода измиване.

С мулти-стъпка ултразвук с помощта на оксидативен десулфуризация (UAOD) отстраняването на сяра е значително увеличен. (Шейгън и Ал. 2013)

Ефект на мулти-стъпка UAOD процес на оптимални параметри

Ултразвукова десулфуризация тест за осъществимост с UP400S

2013 комбиниран ултразвук (UP400S) с водороден пероксид под формата на антиоксидант, FeSO като катализатор, оцетна киселина като регулатор на pH и метанол като екстракционен разтворител, за да се намали количеството на сярата от газово масло.
Скоростта на реакцията константи по време на оксидативен десулфуризация може да бъде значително увеличен чрез добавяне на метални йони като катализатор и използване на ултразвук. Ултразвуковата енергия може да намали активираща енергия на реакцията. Лечението с ултразвук разгражда граничния слой между твърди катализатори и реагенти и осигурява хомогенна смес от катализатори и реагент – като по този начин се подобрява кинетиката на реакцията.
Процесът на екстракция на сяра е решаваща стъпка по време на десулфуризация с цел възстановяване на общия обем на десултурана газова мазнина. Използването на екстракция течност-течност с помощта на метанол, тъй като разтворителят е прост процес на екстракция, но за да се гарантира висока ефективност на ефективно смесване на несмесими фази е от съществено значение. Само когато между фазите се осъществи максимален интерфейс и впоследствие максимален трансфер на маса, се постига висока скорост на екстракция. Ултразвук и генериране на акустична кавитация осигурява интензивно смесване на реактантните фази и понижава активирането енергия на реакцията.

Висока производителност ултразвукови единици за морско гориво десулфуризиране

Hielscher ултразвук е лидер на пазара на висока мощност ултразвукови системи за взискателни приложения като UAOD в индустриален мащаб. Висока усилване на до 200 μm, 24/7 операция при пълно натоварване и тежки мита, здравина и удобство са ключови характеристики на Hielscher ultrasonicators. Ултразвукови системи на различни класове енергия и различни аксесоари като синсинсинди и реактор поток геометрии позволяват най-подходящата адаптация на ултразвукова система към вашето специфично гориво, капацитет за обработка и околна среда.
Таблицата по-долу дава индикация за приблизителната капацитет за преработка на нашите ultrasonicators:

Партида том Дебит Препоръчителни Devices
10 до 2000mL 20 до 400 ml / мин UP400St
00,1 до 20L 00,2 до 4 л / мин UIP2000hdT
10 до 100L 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
п.а. 10 до 100 L / мин UIP16000
п.а. по-голям струпване на UIP16000

Свържете се с нас! / Попитай ни!

Поискайте повече информация

Моля, използвайте формата по-долу, ако желаете да изиска допълнителна информация за ултразвукова хомогенизиране. Ние ще се радваме да Ви предложим ултразвукова система, отговарящи на вашите изисквания.









Моля, обърнете внимание, че нашите Правила за поверителност,


Hielscher ултразвук произвежда висока производителност ultrasonicators за сохимични приложения.

Висока мощност ултразвукови процесори от лаборатория за пилот и промишлен мащаб.

Позоваването литература /

  • Ебрашими, S.L.; Койсрави-Никоу, М.Р.; Хашемабади, S.H. (2018): Сониоорег оптимизация за ултразвук подпомага окислително десулфуризация на течни въглеводороди. Петрол наука и технология Vol. 36, брой 13, 2018.
  • Праджати, A.K.; Сингх, S.K.; Гупта, S.P.; Мишра, а. (2018): десулфуризация на суровия нефт чрез ултразвукова интегрирана окислителна технология. ЗА всички. – Международен вестник за научни изследвания & Развитие Vol. 6, брой 02, 2018.
  • Шейгън, зи.; Раззахи, м.; Niaei, A.; Салари, г.; Tabar, М.Т.С.; Akbari, А.Н. (2013): сяра отстраняване на газово масло, използвайки ултразвук с помощта на каталитично окислителен процес и проучване на неговите оптимални условия. Корейски J. Chem. Енг., 30 (9), 2013. 1751-1759.
  • Štimac, а.; Иваневич, б.; Jambrošić, K. (2001): характеризиране на ултразвукови хомогенизатори за корабостроителна промишленост.


Резултати от изследвания на ултразвуково-подпомага оксидативен десулфуризация (UAOD)

(2018): Десулфуризация на суровия нефт чрез ултразвукова интегрирана окислителна технология. ЗА всички. – Международен вестник за научни изследвания & Развитие Vol. 6, брой 02, 2018.
(2018) описват предимствата на Hielscher ултразвуков реактор за ултразвук с помощта на окислително десулфуризация (UAOD). UAOD се превърна в жизнеспособна алтернативна технология за традиционното хидротретиране, което се нарушава от значителните инвестиционни и оперативни разходи, дължащи се на оборудване за хидродесулфуризация с високо налягане, висока температура, котли, водородни растения и единици за възстановяване на сяра. Блокада с помощта на окислително десулфуризация позволява извършването на процеса за дълбоко отстраняване на сяра при много по-меки условия, по-бързо, по-безопасно и много по-икономично.
Ултразвук с помощта на окислително десулфуризация (UAOD) процес се прилага за дизелово масло и нефтен продукт суровина, съдържаща модел серни съединения (бензоофенен, дибензотиофен и диметилдибензотиофен). Влиянието на антиоксидант количество, обем на разтворителя за стъпката на екстракция, времето и температурата на ултразвуково лечение (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, работещи на 40%) е изследван. Като се използват оптимизирани условия за UAOD, се постига изваждане на сяра до 99% за моделните съединения в нефтопродуктните суровини, като се използва моларна пропорция за H2Най-2: оцетна киселина: сяра от 64:300:1, след 9min ултразвуково лечение при 90 º C, последвана от екстракция с метанол (оптимизирано съотношение на разтворителя и маслото от 0,36). Използването на същия реактив сума и 9 мин на ултразвук отстраняването на сяра е по-висока от 75% за проби от дизелово масло.
Важността на високите ултразвукови усилватели
Ултразвуково интензифициране на търговски мащаб окислително десулфуризиране на суров нефт изисква използването на промишлен размер Flow-чрез ултразвуков процесор в състояние да поддържа високи вибрации увеличения на около 80 – 100 микронаs. усилите директно се отнасят до интензивността на ултразвукови какации-генерирани срязващи сили и трябва да се поддържа на достатъчно високо ниво за смесване да бъде ефективен.
Експериментите, извършени от Праджарати и Ал. показват, че ултразвук подобрява реакцията на десулфуризация. Десулфуризация ефективност е около 93,2% Когато се прилага Високопроизводителните ултразвук.


Шейгън и Ал. (2013): Отстраняване на сяра на газово масло с ултразвук с помощта на каталитично окислителен процес и изследване на оптималните му условия. Корейски журнал на химически инженеринг 30 (9), Септември 2013. 1751-1759.
Блокада с помощта на оксидативен процес на десулфуризация (UAOD) се прилага за намаляване на серни съединения на газово масло, съдържащи различни видове съдържание на сяра. Регулирането на околната среда изисква много дълбока десулфуризация за премахване на серни съединения. UAOD е обещаващ технология с по-ниски оперативни разходи и по-висока безопасност и защита на околната среда. За първи път типичния агент за фазово прехвърляне (тетраоктил-амониево-бромид) е заменен с изобутанол, защото използването на изобутанол е много по-икономично от ТОАБ, което не налага замърсяване. Реакцията се извършва в оптимална точка с различни температури, в единични, две-и три стъпки-процедури, проучване на ефекта на постепенно увеличаване на H2Най-2 и TOAB се използва вместо изобутанол. Общата концентрация на сяра в маслената фаза е анализирана чрез ASTM-D3120 метод. Най-високото отстраняване от около 90% за газово масло, съдържащо 9 500 mg/kg сяра, се постига в три стъпки по време на 17-минутен процес при 62 ± 2 ° c, когато 180,3 mmol H2Най-2 екстракция, извършвана от метанол.


(2014): Изследване на променливи на процеса и интензифициране ефекти на ултразвук, прилагани в оксидативен десулфуризация на модел дизел над MoO3/Ал2Най-3 Катализатор. Ултразвук Ехохимия 21 (2), март 2014. 692 – 705.
Нова хетерогенна сониокаталетична система, състояща се от3/Ал2Най-3 катализатор и H2Най-2 комбинирани с ултразвук е проучен за подобряване и ускоряване на окисляване на модел серни съединения на дизел, което води до значително подобрение в ефективността на процеса. Влиянието на ултразвук върху свойства, активност и стабилност на катализатора е проучен в детайли с помощта на GC-ФИД, ДПУ, SEM и BET техники. Над 98% конверсия на DBT в модел дизел, съдържащ 1000 μg/g сяра се получава чрез нов ултразвук с помощта на десулфуризация при H2Най-2/серарно съотношение 3, температура 318 K и каталитичната доза от 30 g/L след 30 минути реакция, противно на 55% конверсия, получена по време на Тихия процес. Това подобрение е значително повлиян от параметрите на експлоатацията и катализаторните свойства. Ефектите от основните променливи на процеса са проучени с помощта на методологията на отговор повърхност в тих процес в сравнение с ултразвук. Ултразвукът осигурява добра дисперсия на катализатор и антиоксидант чрез счупване на водородно свързване и деагломерация на тях в петролната фаза. Отлагането на примеси върху повърхността на катализатора причинява бързо дезактивиране в тихи експерименти, което води само до 5% окисляване на DBT след 6 цикъла на тиха реакция чрез рециклиран катализатор. Над 95% от DBT се окислява след 6 ултразвук с помощта на цикли, показващи голямо подобрение на стабилността чрез почистване на повърхността по време на ултразвук. Значително намаляване на размера на частиците също се наблюдава след 3h соникация, който може да осигури повече дисперсия на катализатор в модел гориво.


(2016): Ултразвук с помощта на окислително десулфуризация процес на течно гориво от фосфотистичната киселина, капсулирани в интерпроникваща Амин функцирализирани Zn (II)-базирани MOF като катализатор. Ултразвук Ехохимия 2016
В тази работа, ултразвук с помощта на окислително десулфуризация (UAOD) на течни горива, извършени с нов хетерогенен силно диспергирани Кеггин-тип фосфовастната киселина (H3Pw12Най-40) Катализатор, който е капсулиран в аминофункциена MOF (TMU-17-NH2). Подготвената композит експонати висока каталитична активност и повторна използваемост в оксидативен десулфуризация на модел гориво. Блокада с помощта на оксидативен десулфуризация (UAOD) е нов начин за изпълнение на окисляване реакция на сяра-съдържат съединения бързо, икономически, екологично приятелски и безопасно, при леки условия. Ултразвукови вълни могат да се прилагат като ефективен инструмент за намаляване на времето за реакция и подобрява окислително десулфуризация система производителност. РОДИТЕЛСКА @ TMU-17-NH2 може да бъде напълно изпълнена десулфуризация на масло модел от 20 мг катализатор, о/S моларно съотношение на 1:1 в присъствието на MeCN като екстракционен разтворител. Получените резултати показват, че конвертирането на DBT в DBTO2 постига 98% след 15 минути при стайна температура. В тази работа, ние подготвихме TMU-17-NH2 и РОДИТЕЛСКА/TMU-17-NH2 композитни чрез ултразвуково облъчване за първи път и наети в UAOD процес. Подготвените катализатори проявяват отлична преизползваемост без РОДИТЕЛСКА извличане и загуба на активност.