جایگزین اولتراسونیک برای هیدروگسولفوریزاسیون

پالایشگاه های نفت با افزایش عرضه نفت خام گوگرد، به اصطلاح نفت خام ترش، مواجه هستند، در حالی که در عین حال مقررات زیست محیطی برای محتوای گوگرد کمتر بنزین فشار می آورند. به طور همزمان، هزینه های هیدروگوگردزدایی معمولی (HDS) به دلیل هیدروژن مورد نیاز در حال افزایش است. درمان حفره اولتراسونیک یک روش جایگزین موثر برای حذف گوگرد از نفت خام است.

مطابق با استانداردهای گوگرد در روغن با فراصوت

سوخت های فسیلی حاوی ترکیبات گوگردی هستند. اینها ناشی از تخریب مواد بیولوژیکی حاوی گوگرد در طول تشکیل طبیعی سوخت های فسیلی است.

وسایل نقلیه مانند اتومبیل ها، هواپیماها و کشتی های دریایی یا نیروگاه ها در نتیجه احتراق سوخت نفت باعث انتشار دی اکسید گوگرد (SO2) می شوند. همان گوگرد – حتی در غلظت های بسیار کم – باعث آسیب به کاتالیست های فلزی نجیب در اصلاح کاتالیزوری پایین دستی در پالایشگاه های نفت می شود. آخرین مقررات زیست محیطی برای مطابقت با مشخصات دیزل بسیار کم گوگرد (ULSD) نیاز به گوگرد زدایی بسیار عمیق دارد.
 

نصب و راه اندازی با 192 کیلو وات از فراصوت قدرت بالا برای گوگرد زدایی از نفت خام

تاریخچه – هیدروگوگردزدایی (HDS)

هیدروگوگردزدایی (HDS) فرآیند کاتالیزوری استاندارد برای حذف گوگرد از فرآورده های نفتی است. در این فرآیند، بخش های گوگردی نفت خام با هیدروژن و یک کاتالیزور مخلوط می شوند تا به سولفید هیدروژن واکنش دهند. به طور معمول، کاتالیزور از یک پایه آلومینا آغشته به کبالت و مولیبدن تشکیل شده است. با ترش تر شدن ذخایر نفت، فشارهای بالاتر و کاتالیزورهای جایگزین برای گوگردزدایی مورد نیاز است. ترکیبات گوگردی معطر سرکش (به عنوان مثال 4،6-دی متیل دی بنزوتیوفن) به دلیل واکنش پذیری کم آنها را نمی توان با استفاده از هیدروسولفوریزاسیون حذف کرد.

گوگرد زدایی با کمک التراسونیک

جایگزینی برای هیدروگوگردزدایی گوگردزدایی با کمک اولتراسونیک است. قرار گرفتن مایعات در معرض امواج اولتراسونیک با شدت بالا باعث ایجاد حفره صوتی می شود. این شکل گیری و فروپاشی خشونت آمیز متعاقب آن حباب های کوچک خلاء (کاویتاسیون) است. به صورت محلی، شرایط شدید از فروپاشی شدید هر حباب ناشی می شود:

• دما: تا 5000 کلوین
• فشار: تا 2000 اتمسفر
• جت های مایع: تا 1000 کیلومتر در ساعت.

چنین شرایطی با افزایش میکرواختلاط، شیمی سطح کاتالیزورها را بهبود می بخشد. به طور خاص دمای بالای محلی سینتیک واکنش شیمیایی فرآیند گوگردزدایی را تغییر می دهد. این اثر اجازه می دهد تا جایگزین – ارزان تر – کاتالیزورها یا شیمی گوگردزدایی جایگزین مورد استفاده قرار می گیرند. Deshpande و همکاران (2004) یک سیستم اکسیداتیو متشکل از کربنات سدیم و پراکسید هیدروژن را در یک سیستم دو فازی دیزل و استونیتریل بررسی می کند. امواج فراصوت به سیستم دو فازی اعمال شد. این مطالعه به کاهش بیش از 90 درصدی محتوای DMDBT در نمونه های دیزل دست یافت.

Sonicator با کارایی بالا برای گوگردزدایی نفت خام

Hielscher تامین کننده پیشرو از ماسونیک با ظرفیت بالا, در سراسر جهان است. به عنوان Hielscher طراحی و تولید پردازنده های اولتراسونیک با کارایی بالا تا 16kW قدرت در هر دستگاه واحد, هیچ محدودیتی در اندازه کارخانه و یا ظرفیت پردازش وجود دارد. خوشه های چندین سیستم 16 کیلوواتی برای پردازش جریان های با حجم بیشتر استفاده می شوند. پردازش سوخت صنعتی به انرژی اولتراسونیک زیادی نیاز ندارد. انرژی مورد نیاز واقعی را می توان با استفاده از یک سونیکاتور نیمکت بالا مانند UIP1000hdT تعیین. تمام نتایج حاصل از چنین آزمایش های نیمکت بالا را می توان به طور کامل خطی مقیاس بندی کرد، که تسهیل برای اجرای فرآیند گوگرد زدایی اولتراسونیک در مقیاس تولید صنعتی.

در صورت لزوم، مافوق صوت ATEX گواهی (به عنوان مثال UIP1000-Exd) برای فراصوت در محیط های خطرناک در دسترس هستند.

هزینه های اولتراسونیک

Ultrasonication یک فناوری پردازش موثر است. هزینه های پردازش اولتراسونیک عمدتا ناشی از سرمایه گذاری است
برای دستگاه های اولتراسونیک، هزینه های آب و برق و تعمیر و نگهداری. بهره وری انرژی فوق العاده (نگاه کنید به نمودار) از دستگاه های اولتراسونیک Hielscher کمک می کند تا برای کاهش هزینه های آب و برق.

ادبیات

دشپانده، ا.، باسی، ا.، پراکاش، ا. (2004): اکسیداسیون کاتالیز شده با امواج فراصوت 4،6-دی متیل دی بنزوتیوفن در یک سیستم دیزل-استونیتریل دو فازی; در: سوخت های انرژی ، 19 (1) ، 28 -34 ، 2005.

می اچ ، می بی دبلیو ، ین تی اف (2003): روشی جدید برای به دست آوردن سوخت دیزل بسیار کم گوگرد از طریق گوگرد زدایی اکسیداتیو به کمک اولتراسوند. در: سوخت ، دوره 82 ، شماره 4 ، مارس 2003 ، صص 405-414 (10) ، 2003.