Ultraheli abil oksüdatiivne väävlitustamine (UAODS)

Väävlit sisaldavad ühendid toornaftas, naftas, diislikütuses ja muudes kütteõlides hõlmavad sulfiide, tioole, tiofeene, asendatud benso- ja dibensotiofeene (BT ja DBT), bensonaftotiofeen (BNT) ja palju keerukamaid molekule, milles kondenseerunud tiofeenid on kõige levinumad vormid. Hielscheri ultraheli reaktorid aitavad oksüdatiivset sügavat desulfureerimisprotsessi, mis on vajalik tänapäeva rangete keskkonnaeeskirjade ja väga madala väävlisisaldusega diislikütuse (ULSD, 10ppm väävli) spetsifikatsioonide täitmiseks.

Oksüdeeriv vääveldamine (ODS)

Dibensotiofeeni molekul enne oksüdatiivset väävlitustamistOksüdatiivne väävlitustamine vesinikperoksiidiga ja sellele järgneva lahustiekstraktsioon on kaheetapiline sünteesiv desulfuriseerimise tehnoloogia, et vähendada kütteõlides sisalduvaid orgaanilise väävlit sisaldavaid ühendeid. Hielscheri ultraheli reaktors kasutatakse mõlemas etapis, et parandada faasi ülekande reaktsiooni kineetikat ja vedelas-vedelas faasis süsteemide lahustumist.

Väävel väheneb rafineerimistehases

Ultraheli abistava oksüdatiivse väävlitustamise voolukava - 2 etappi

Ultraheli abistava oksüdatiivse väävlitustamise voolukava – 2 etappi

Oksüdeeriva desulfuriseerimise ultraheliaalsuse esimeses etapis kasutatakse oksüdeerijana oksüdeerijat, et selektiivselt oksüdeerida väävlit sisaldavaid molekule, mis asuvad kütteõlides nende vastavateks sulfoksiidideks või sulfoonideks kergetes tingimustes, et suurendada nende lahustuvust polaarsetes lahustites, suurendades nende polaarsusega. Dibenzotiofeeni oksüdeeriv desulfureerimine sulfoksiidiks ja sulfooniksSelles etapis on polaarse vesifaasi ja mittepolaarse orgaanilise faasi lahustuvus märkimisväärne probleem oksüdatiivse desulfuriseerimise protsessis, kuna mõlemad faasid reageerivad üksteisega ainult interfaasil. Ilma ultraheliuuringuteta on sellel kahefaasilisel süsteemil madal reaktsioonikiirus ja orgaanilise väävli aeglane muundumine.

Rafineerimisseadmed vajavad suuremahulist tööstuslikku seadet, sobivad suuremahuliseks töötlemiseks 24/7. Hielscherit!

Ultraheli emulgeerimine

Emulsioonkeemia ultraheli segamineÕlifaas ja vesifaas segatakse ja pumbatakse staatilisse segistisse, et saada konstantse mahulise suhtega põhiemulsioon, mis seejärel juhitakse ultraheli segamisreaktorisse. Seal tekitab ultraheli kavitatsioon kõrge hüdraulilise nihke ja purustab vesifaasi submikroniteks ja nanosuurusteks tilkadeks. Kuna faasipiiri spetsiifiline pindala mõjutab reaktsiooni keemilist kiirust, parandab see piiskade läbimõõdu märkimisväärne vähenemine reaktsioonikineetikat ja vähendab või kõrvaldab vajaduse faasiülekandeainete järele. Ultraheli abil saab peroksiidi mahuprotsenti vähendada, sest peenemad emulsioonid vajavad vähem mahtu, et tagada sama kontaktpind õlifaasiga.

Ultraheli abiaine oksüdatsioon

Ultraheli kavitatsioon 1500 vatti juuresUltraheli kavitatsioon toodab intensiivset kohalikku kütmist (~ 5000 K), kõrget rõhku (~ 1000atm), tohutut kuumutamist ja jahutamist (>109 K / s) ja vedelate jugavoogude (~ 1000 km / h). See äärmiselt reaktiivne keskkond oksüdeerib õlifaasis tiofeene kiiremini ja täpsemalt polaarse sulfoksiidi ja sulfoonide suhtes. Katalüsaator võib veelgi toetada oksüdeerimisprotsessi, kuid need ei ole olulised. On näidatud, et amfifiilsed emulsioonkatalüsaatorid või faasiülekande katalüsaatorid (PTC), nagu kvaternaarsed ammooniumsoolad, millel on ainulaadne võime lahustada nii vesi- kui ka orgaanilistes vedelikes, lülitatakse koos oksüdeerijana ja transpordivad seda liidese faasis reaktsioonifaasi, seeläbi reaktsioonikiiruse suurendamine. Fentoni reaktiivi saab lisada, et suurendada diislikütuste oksüdatiivset väävlitustamistõhusust, ja see näitab sonooksüdatsiooni töötlemisel head sünergilist toimet.

Täiustatud massiülekanne võimsuse ultraheli abil

Kui orgaanilise väävliühendid reageerivad faasipiirkonnas, kogunevad sulfoksiidid ja sulfoonid tilgapinna vesilahuses ja blokeerivad teised vesiniku fosfaate interakteeruvad väävliühendid. Kavitatsiooniliste reaktiivvoogude ja akustiliste voogude põhjustatud hüdraulikavarre tagajärjeks on turbulentne vooluhulk ja materjalide transport tilgapiirkondadest ja tilgapindadeni ning see viib korduvalt kokku uute kogunevate tilkade moodustumiseni. Kuna oksüdeerimine aja jooksul progresseerub, suurendab ultraheliga kokkupuudet ja reaktiivide koostoimet.

Sulfoonide ekstraheerimine faaside abil

Ultraheli vedelik-vedeliku ekstraheerimise emulsioonPärast oksüdatsiooni ja eraldamist vesifaasist (H2O2) võib sulfoneid ekstraheerida polaarse lahusti, näiteks atsetonitriili abil teises etapis. Sulfoonid liiguvad mõlema faasi vahelisel faasipiiril lahustifaasi nende kõrgema polaarsuse saavutamiseks. Sarnaselt esimesele etapile suurendavad Hielscheri ultraheli reaktorid vedeliku-vedeliku ekstraheerimist, tehes õlifaasis lahustifaasi peene suurusega turbulentse emulsiooni. See suurendab faasi kontaktpinda ja tulemuseks on ekstraheerimine ning lahusti kasutamise vähenemine.

Kontakt / küsi

Rääkige meile oma töötlemise nõuetele. Me soovitame kõige sobivam setup ja töötlemise parameetrid oma projekti.





Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Alates Lab Testing kuni Pilot Scale ja Production

Hielscher Ultrasonics pakub seadmeid selle tehnoloogia testimiseks, kontrollimiseks ja kasutamiseks mis tahes ulatuses. Põhimõtteliselt on see tehtud ainult 4 sammuga.

  1. Väävliühendite oksüdeerimiseks segage õli H2O2-ga ja sonikaadiga
  2. Vesifaasi eraldamiseks tsentrifuugige
  3. Sulfoonide ekstraheerimiseks segada õlifaasi lahustiga ja ultraheliga
  4. Tsentrifuugige lahustifaasi eraldamiseks sulfoonidega

Laborilisel skaalal võite kasutada UP200Ht-i, et näidata kontseptsiooni ja kohandada põhiparameetreid, nagu peroksiidide kontsentratsioon, protsessi temperatuur, ultraheliga töötlemise aeg ja intensiivsus, samuti katalüsaatori või lahusti kasutamine.
Pink-top tasemel võimaldab võimas sonikaator, näiteks UIP1000hdT või UIP2000hdT, simuleerida mõlemat etappi iseseisvalt voolukiirusel 100 kuni 1000L / h (25 kuni 250 gal/h) ning optimeerida protsessi ja ultrahelitöötluse parameetreid. Hielscheri ultraheli seadmed on mõeldud lineaarseks skaalaks kuni suuremate töötlemismahtudeni piloot- või tootmismahus. On tõestatud, et Hielscheri seadmed töötavad usaldusväärselt suuremahuliste protsesside, sealhulgas kütuse rafineerimise jaoks. Hielscher toodab konteinersüsteeme, ühendades mitmed meie suure võimsusega 10kW või 16kW seadmed klastriteks, et neid oleks lihtne integreerida. Saadaval on ka ohtlike keskkondade nõuetele vastavad disainilahendused. Allolevas tabelis on loetletud töötlemismahud ja soovitatavad seadmete suurused.

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
5 kuni 200 50 kuni 500 ml / min Uf200 ः t, UP400S
00,1 kuni 2L 00,25 kuni 2m3/ tunnis UIP1000hd, UIP2000hd
00,4 kuni 10L 1 kuni 8m3/ tunnis UIP4000
e.k. 4 kuni 30m3/ tunnis UIP16000
e.k. eespool 30m3/ tunnis klastri UIP10000 või UIP16000
Ultraheli segamissüsteem - 2 sooned 6x10kW (2x120m3 / h)

Ultraheli segamissüsteem – 2 tsoonid 6x10kW (2x120m3/ hr)

Hielscher tarnib rohkem naftaga seotud rakendusi & Gaasitööstus

  • Happe esterdamine
  • Leeliseline transesterdamine
  • Aquafuels (vesi / õli)
  • Off-Shore'i õlide anduri puhastamine
  • Puurimisvedelike ettevalmistamine

Ultraheli kasutamise eelised

UAODS pakub märkimisväärseid eeliseid HDS-i võrreldes. Tiofeenid, asendatud benso- ja dibensotiofeenid oksüdeeritakse madala temperatuuri ja rõhu tingimustes. Seetõttu ei ole kallist vesinikku vaja muuta see protsess sobivamaks väikeste ja keskmise suurusega rafineerimistehaste jaoks või isoleeritud rafineerimistehased, mis ei asu vesinikust torujuhtme lähedal. Suurenenud reaktsioonikiirus ja kerge reaktsiooni temperatuur ja rõhk hoiavad ära kallite veevabade või aprotoonsete lahustite kasutamise.
Ultraheli abil oksüdatiivse desulfuriseerimise (UAODS) seadme integreerimine tavapärase hüdrogeenimisseadmega võib parandada madala ja / või vähese väävlisisaldusega diislikütuste tootmist. Seda tehnoloogiat saab kasutada enne või pärast tavalist hüdrogeenimist väävli taseme alandamiseks.
UAODS protsess võib vähendada kapitalikulude hinnangut rohkem kui poole võrra, võrreldes uue kõrgverevise hüdrokandja maksumusega.

Hüdrodesulfureerimise puudused (HDS)

Kuigi hüdrodesulfureerimine (HDS) on tioolide, sulfiidide ja disulfiidide eemaldamiseks väga efektiivne protsess, on raskesti eemaldatav tulekindlate väävlit sisaldavate ühendite, nagu dibensotiofeen ja selle derivaadid (nt 4,6-dimetüdibensotiofeen 4,6-DMDBT) väga madalale tasemele. Kõrge temperatuur, kõrge rõhk ja kõrge vesiniku tarbimine suurendavad HDS-i kapitali ja tegevuskulusid ultra-sügavale desulfureerimisele. Suur kapitali- ja tegevuskulud on paratamatud. Väävli jääkide tasemed võivad mürgitada kuumtöötlemis- ja muundamisprotsessis kasutatavaid väärismetallikatalüsaatoreid või kütuseelementide korstnates kasutatavaid elektroodikatalüsaatoreid.


Meil on hea meel arutada teie protsessi.

Võtame ühendust.