Ultrasonically असिस्टेड ऑक्सीडेटिव Desulfurization (UAODS)

कच्चे तेल, पेट्रोलियम, डीजल और अन्य ईंधन तेलों में सल्फर युक्त यौगिकों में सल्फाइड, थिओल, थियोफीन, प्रतिस्थापित बेंजो- और डिबेंज़ोथियोफीन (बीटी और डीबीटी), बेंज़ोनाफ्थोथियोफीन (बीएनटी), और कई और जटिल अणु शामिल हैं, जिनमें संघनित थियोफीन सबसे आम रूप हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टर आज के कड़े पर्यावरण नियमों और अल्ट्रा-कम सल्फर डीजल (ULSD, 10ppm सल्फर) विनिर्देशों को पूरा करने के लिए आवश्यक ऑक्सीडेटिव डीप डिसल्फराइजेशन प्रक्रिया की सहायता करते हैं।

ऑक्सीडेटिव Desulfurization (ODS)

Dibenzothiophene अणु ऑक्सीडेटिव Desulfurization से पहलेहाइड्रोजन पेरोक्साइड और बाद में विलायक निष्कर्षण के साथ ऑक्सीडेटिव desulfurization ईंधन तेल में organosulfur यौगिकों की मात्रा को कम करने के लिए एक दो चरण गहरी desulfurization तकनीक है। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों दोनों चरणों में उपयोग किया जाता है तरल-तरल चरण प्रणालियों में चरण हस्तांतरण प्रतिक्रिया गतिकी और भंग की दर में सुधार करने के लिए।

रिफाइनरी में सल्फर कमी

Ultrasonically असिस्टेड ऑक्सीडेटिव Desulfurization के लिए फ़्लोचार्ट - 2 चरणों

Ultrasonically असिस्टेड ऑक्सीडेटिव Desulfurization के लिए फ़्लोचार्ट – 2 चरणों

ultrasonically सहायता प्रदान की ऑक्सीडेटिव desulfurization के पहले चरण में, हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक ऑक्सीडेंट के रूप में चुनिंदा उनकी संगत sulfoxides या sulfones को सल्फर युक्त अणुओं है कि ईंधन तेल में मौजूद हैं आक्सीकृत करने के लिए हल्के परिस्थितियों में वृद्धि के साथ ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में उनके घुलनशीलता बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है उनके polarity में। Sulfoxide और sulfone को Dibenzotiophene की ऑक्सीडेटिव Desulfurizationइस स्तर पर, ध्रुवीय जलीय चरण और अध्रुवीय जैविक चरण के अविलेयता ऑक्सीडेटिव desulfurization की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण समस्या के रूप में दोनों चरणों केवल interphase पर दूसरे के साथ प्रतिक्रिया है। ultrasonics के बिना, यह एक कम प्रतिक्रिया की दर और इस दो चरण प्रणाली में organosulfur की एक धीमी रूपांतरण का परिणाम है।

रिफाइनिंग इंस्टॉलेशन के लिए भारी मात्रा में औद्योगिक उपकरण की आवश्यकता होती है, जो उच्च मात्रा प्रसंस्करण 24/7 के लिए उपयुक्त होती है। एक Hielscher प्राप्त करें!

अल्ट्रासोनिक Emulsification

अल्ट्रासोनिक Emulsion रसायन विज्ञान के लिए मिश्रणतेल चरण और जलीय चरण को मिश्रित किया जाता है और एक स्थिर वॉल्यूमेट्रिक अनुपात के मूल इमल्शन का उत्पादन करने के लिए एक स्थिर मिक्सर में पंप किया जाता है जिसे तब अल्ट्रासोनिक मिक्सिंग रिएक्टर को खिलाया जाता है। वहां, अल्ट्रासोनिक कैविटेशन उच्च हाइड्रोलिक कतरनी का उत्पादन करता है और जलीय चरण को उप-माइक्रोन और नैनोसाइज बूंदों में तोड़ देता है। चूंकि चरण सीमा का विशिष्ट सतह क्षेत्र प्रतिक्रिया की रासायनिक दर के लिए प्रभावशाली है, इसलिए बूंद व्यास में यह महत्वपूर्ण कमी प्रतिक्रिया कैनेटीक्स में सुधार करती है और चरण-हस्तांतरण एजेंटों की आवश्यकता को कम या समाप्त करती है। अल्ट्रासोनिक्स का उपयोग करके, पेरोक्साइड के मात्रा प्रतिशत को कम किया जा सकता है, क्योंकि तेल चरण के साथ एक ही संपर्क सतह प्रदान करने के लिए महीन इमल्शन को कम मात्रा की आवश्यकता होती है।

Ultrasonically असिस्टेड ऑक्सीकरण

1500 वाट पर अल्ट्रासोनिक Cavitationअल्ट्रासोनिक गुहिकायन तीव्र स्थानीय हीटिंग (~ 5000K), उच्च दबाव (~ 1000atm), भारी हीटिंग और कूलिंग दर (पैदा करता है>109 के / सेक), और तरल जेट धाराओं (~ 1000 किमी / घंटा)। यह अत्यंत प्रतिक्रियाशील वातावरण तेल चरण में तेजी से और अधिक पूरी तरह से अधिक ध्रुवीय सल्फोक्साइड और सल्फोन के लिए thiophenes ऑक्सीकरण करता है। उत्प्रेरक ऑक्सीकरण प्रक्रिया का समर्थन कर सकते हैं लेकिन वे आवश्यक नहीं हैं। एम्फिफिलिक इमल्शन उत्प्रेरक या चरण-हस्तांतरण उत्प्रेरक (पीटीसी), जैसे क्वाटरनेरी अमोनियम नमक, जलीय और कार्बनिक तरल पदार्थ दोनों में भंग करने की उनकी अनूठी क्षमता के साथ ऑक्सीडेंट के साथ शामिल किया गया है और इसे इंटरफ़ेस चरण से प्रतिक्रिया चरण तक ले जाया गया है, जिससे प्रतिक्रिया दर में वृद्धि। फेंटन के अभिकर्मक को डीजल ईंधन के लिए ऑक्सीडेटिव desulfurization दक्षता बढ़ाने के लिए जोड़ा जा सकता है और यह sono-oxidation प्रसंस्करण के साथ एक अच्छा सहक्रियात्मक प्रभाव दिखाता है।

पावर-अल्ट्रासाउंड द्वारा बढ़ाया गया मास-ट्रांसफर

organosulfur यौगिकों एक चरण सीमा पर प्रतिक्रिया करते हैं, sulfoxides और sulfones जलीय छोटी बूंद सतह पर जमा और जलीय चरण पर बातचीत से अन्य सल्फर यौगिकों को ब्लॉक। हाइड्रोलिक cavitational जेट धाराओं और अशांत प्रवाह और सामग्री परिवहन में ध्वनिक स्ट्रीमिंग परिणाम की वजह से कतरनी और सतहों छोटी बूंद और दोहराया संघीकरण और नए बूंदों के बाद गठन की ओर जाता है। ऑक्सीकरण समय के साथ प्रगति, sonication के जोखिम और अभिकर्मकों की बातचीत अधिकतम करता है।

Sulfones के चरण स्थानांतरण निष्कर्षण

अल्ट्रासोनिक तरल-तरल निष्कर्षण के लिए पायसऑक्सीकरण और जलीय चरण (एच 2 ओ 2) से अलग होने के बाद, सल्फोन को ध्रुवीय विलायक का उपयोग करके निकाला जा सकता है, जैसे कि दूसरे चरण में एसिटोनिट्राइल। सल्फोन अपनी उच्च ध्रुवीयता के लिए दोनों चरणों के बीच चरण सीमा पर विलायक चरण में स्थानांतरित हो जाएंगे। पहले चरण की तरह, Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टर तेल चरण में विलायक चरण के एक ठीक आकार के अशांत इमल्शन बनाकर तरल-तरल निष्कर्षण को बढ़ावा देते हैं। यह चरण संपर्क सतह और परिणाम निष्कर्षण को बढ़ाता है और विलायक उपयोग को कम करता है।

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लैब टेस्टिंग से पायलट स्केल और उत्पादन करने के लिए

Hielscher Ultrasonics, परीक्षण की पुष्टि करने और किसी भी स्तर पर इस तकनीक का उपयोग करने के लिए उपकरण प्रदान करता है। मूल रूप से यह केवल 4 चरणों में किया जाता है,।

  1. सल्फर यौगिकों को ऑक्सीकरण करने के लिए H2O2 और सोनिकेट के साथ तेल मिलाएं।
  2. अपकेंद्रित्र जलीय चरण अलग करने के लिए
  3. विलायक के साथ तेल चरण से मिलाएं और sulfones निकालने के लिए sonicate
  4. अपकेंद्रित्र sulfones साथ विलायक चरण अलग करने के लिए

प्रयोगशाला पैमाने पर, आप अवधारणा को प्रदर्शित करने के लिए एक UP200Ht उपयोग कर सकते हैं और इस तरह के पेरोक्साइड एकाग्रता, प्रक्रिया तापमान, sonication समय और तीव्रता के साथ ही उत्प्रेरक या विलायक उपयोग के रूप में बुनियादी मानकों, समायोजित करने के लिए।
बेंच-शीर्ष स्तर पर एक शक्तिशाली सोनिकेटर जैसे कि UIP1000hdT या UIP2000hdT दोनों चरणों को 100 से 1000L / घंटा (25 से 250 gal / hr) से प्रवाह दर पर स्वतंत्र रूप से अनुकरण करने और प्रक्रिया और सोनिकेशन मापदंडों को अनुकूलित करने की अनुमति देता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरण को पायलट या उत्पादन पैमाने पर बड़े प्रसंस्करण वॉल्यूम के लिए रैखिक स्केल-अप के लिए डिज़ाइन किया गया है। Hielscher स्थापनाईंधन शोधन सहित उच्च मात्रा प्रक्रियाओं के लिए मज़बूती से काम करने के लिए साबित हुए हैं। Hielscher कंटेनरीकृत प्रणालियों का उत्पादन करता है, जो हमारे कई उच्च शक्ति वाले 10 kW या 16kW उपकरणों को आसान एकीकरण के लिए समूहों में जोड़ता है। खतरनाक पर्यावरण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिजाइन भी उपलब्ध हैं। नीचे दी गई तालिका प्रसंस्करण मात्रा और अनुशंसित उपकरण आकार ों को सूचीबद्ध करती है।

बैच वॉल्यूमप्रवाह की दरअनुशंसित उपकरणों
5 200 करने के लिए50 500mL / मिनट के लिएUP200Ht, UP400S
0.1 2L के लिए0.25 करने के लिए 2 एम3/ घंटाUIP1000hd, UIP2000hd
0.4 10L के लिए1 से 83/ घंटाUIP4000
एन.ए.30 मीटर करने के लिए 43/ घंटाUIP16000
एन.ए.ऊपर 30m3/ घंटाके समूह UIP10000 या UIP16000
अल्ट्रासोनिक मिश्रण प्रणाली - 6x10kW (2x120m3 / घंटा) के 2 किस्में

अल्ट्रासोनिक मिश्रण प्रणाली – 6x10kW के 2 किस्में (2x120m3/ घंटा)

Hielscher तेल में अधिक आवेदन करने के लिए आपूर्ति & गैस उद्योग

  • एसिड एस्टरीफिकेशन
  • क्षारीय ट्रान्सएस्टरीफिकेशन
  • Aquafuels (जल / तेल)
  • ऑफ शोर ऑयल सेंसर सफाई
  • ड्रिलिंग तरल पदार्थ की तैयारी

Ultrasonication का उपयोग करने के लाभ

UAODS महत्वपूर्ण लाभ HDS के साथ तुलना में प्रदान करता है। Thiophenes, benzo- प्रतिस्थापित और dibenzothiophenes कम तापमान और दबाव की स्थिति के तहत ऑक्सीकरण कर रहे हैं। इसलिए, महंगा हाइड्रोजन छोटे और मध्यम आकार रिफाइनरियों के लिए इस प्रक्रिया को अधिक उपयुक्त बनाने की आवश्यकता नहीं है, या अलग-थलग एक हाइड्रोजन पाइप लाइन के करीब नहीं स्थित रिफाइनरियों। वृद्धि की प्रतिक्रिया की दर और हल्के प्रतिक्रिया तापमान और दबाव महंगा निर्जल या aprotic सॉल्वैंट्स के रोजगार से बचें।
एक पारंपरिक hydrotreating यूनिट के साथ एक ultrasonically सहायता प्रदान की ऑक्सीडेटिव desulfurization (UAODS) इकाई का घालमेल कम और / या अति कम सल्फर डीजल ईंधन के उत्पादन में दक्षता में सुधार कर सकते हैं। यह तकनीक सल्फर स्तर को कम करने के लिए पहले या पारंपरिक hydrotreatement के बाद इस्तेमाल किया जा सकता।
UAODS प्रक्रिया आधे से अधिक से अनुमान पूंजी लागत कम जब एक नई उच्च दबाव hydrotreater की लागत की तुलना में कर सकते हैं।

Hydrodesulfurization का नुकसान (HDS)

जबकि हाइड्रोड्सफुराइजेशन (एचडीएस) थियोल्स, सल्फाइड और डाइसल्फाइड को हटाने के लिए एक बेहद कुशल प्रक्रिया है, लेकिन अपवर्तक सल्फर युक्त यौगिकों जैसे डिबेंज़ोथियोपेन और इसके डेरिवेटिव्स को निकालना मुश्किल है (उदाहरण के लिए 4,6-डायमेथिडिबेनोजोथियोपेन 4,6-डीएमडीबीटी) एक अति-निम्न स्तर पर। उच्च तापमान, उच्च दबाव, और उच्च हाइड्रोजन खपत अति-गहरी desulfurization के लिए एचडीएस की राजधानी और परिचालन लागत को चला रहे हैं। उच्च पूंजी और परिचालन लागत अनिवार्य है। सल्फर के शेष ट्रेस स्तर फिर से बनाने और बदलने की प्रक्रिया या ईंधन सेल स्टैक्स में इस्तेमाल इलेक्ट्रोड उत्प्रेरक में उपयोग किए जाने वाले महान धातु उत्प्रेरक को जहर कर सकते हैं।


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