हाइड्रोडिसल्फराइजेशन के लिए अल्ट्रासोनिक वैकल्पिक

तेल रिफाइनरियों को सल्फ्यूरस कच्चे तेल, तथाकथित खट्टा कच्चे तेल की बढ़ती आपूर्ति का सामना करना पड़ रहा है, जबकि एक ही समय में गैसोलीन की कम सल्फर सामग्री के लिए पर्यावरण नियमों का दबाव होता है। इसके साथ ही, हाइड्रोजन की जरूरत के कारण पारंपरिक हाइड्रोडिसल्फराइजेशन (एचडीएस) की लागत बढ़ रही है। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन उपचार कच्चे तेल से सल्फर को हटाने के लिए एक प्रभावी वैकल्पिक तरीका है।

Sonication के साथ तेल में सल्फर मानकों को पूरा करें

जीवाश्म ईंधन में सल्फर यौगिक होते हैं। ये जीवाश्म ईंधन के प्राकृतिक गठन के दौरान सल्फर युक्त जैविक पदार्थ के क्षरण के परिणामस्वरूप होते हैं।

कारों, विमानों और समुद्री जहाजों या बिजली संयंत्रों जैसे वाहन पेट्रोलियम ईंधन दहन के परिणामस्वरूप सल्फर डाइऑक्साइड (एसओ 2) उत्सर्जन का कारण बनते हैं। वही सल्फर – बहुत कम सांद्रता में भी – पेट्रोलियम रिफाइनरियों में डाउनस्ट्रीम उत्प्रेरक सुधार में महान धातु उत्प्रेरकों को नुकसान पहुंचाता है। नवीनतम पर्यावरणीय नियमों को अल्ट्रा-लो सल्फर डीजल (यूएलएसडी) विनिर्देशों को पूरा करने के लिए बहुत गहरी डिसल्फराइजेशन की आवश्यकता होती है।
 

कच्चे तेलों के डिसल्फराइजेशन के लिए 192 kW हाई-पावर सोनिकेटर्स के साथ स्थापना

पृष्ठभूमि – हाइड्रोडिसल्फराइजेशन (एचडीएस)

हाइड्रोडिसल्फराइजेशन (एचडीएस) पेट्रोलियम उत्पादों से सल्फर को हटाने के लिए मानक उत्प्रेरक प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया में, कच्चे तेल के सल्फ्यूरस अंशों को हाइड्रोजन और हाइड्रोजन सल्फाइड पर प्रतिक्रिया करने के लिए उत्प्रेरक के साथ मिलाया जाता है। आमतौर पर, उत्प्रेरक में कोबाल्ट और मोलिब्डेनम के साथ गर्भवती एक एल्यूमिना बेस होता है। चूंकि तेल की आपूर्ति अधिक खट्टी हो जाती है, इसलिए डिसल्फराइजेशन के लिए उच्च दबाव और वैकल्पिक उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है। पुनर्गणना सुगंधित सल्फर यौगिकों (जैसे 4,6-डाइमिथाइलडिबेंजोथियोफीन) को उनकी कम प्रतिक्रियाशीलता के कारण हाइड्रोडिसल्फराइजेशन का उपयोग करके हटाया नहीं जा सकता है।

अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त डिसल्फराइजेशन

हाइड्रोडिसल्फराइजेशन का एक विकल्प अल्ट्रासोनिक रूप से सहायता प्राप्त डिसल्फराइजेशन है। उच्च तीव्रता की अल्ट्रासोनिक तरंगों के लिए तरल पदार्थ का संपर्क ध्वनिक गुहिकायन का कारण बनता है। यह छोटे वैक्यूम (गुहिकायन) बुलबुले का गठन और बाद में हिंसक पतन है। स्थानीय रूप से, चरम स्थितियां प्रत्येक बुलबुले के हिंसक पतन से उत्पन्न होती हैं:

• तापमान: 5000 केल्विन तक
• दबाव: 2000 वायुमंडल तक
• तरल जेट: 1000 किमी / घंटा तक।

ऐसी स्थितियां बढ़ी हुई माइक्रो-मिक्सिंग द्वारा उत्प्रेरक की बेहतर सतह रसायन विज्ञान को बढ़ावा देती हैं। विशेष रूप से, उच्च स्थानीय तापमान डिसल्फराइजेशन प्रक्रिया की रासायनिक प्रतिक्रिया कैनेटीक्स को बदलते हैं। यह प्रभाव विकल्प के लिए अनुमति देता है – कम खर्चीला – उत्प्रेरक या वैकल्पिक desulfurization रसायन विज्ञान का उपयोग किया जाना है। देशपांडे एवं अन्य (2004) डीजल और एसीटोनिट्राइल की द्विध्रुवीय प्रणाली में सोडियम कार्बोनेट और हाइड्रोजन पेरोक्साइड से बने ऑक्सीडेटिव तंत्र की जांच करते हैं। अल्ट्रासोनिकेशन द्विध्रुवीय प्रणाली पर लागू किया गया था। अध्ययन ने डीजल के नमूनों में डीएमडीबीटी सामग्री में 90% से अधिक की कमी हासिल की।

क्रूड के डिसल्फराइजेशन के लिए उच्च प्रदर्शन सोनिकेटर

Hielscher दुनिया भर में उच्च क्षमता sonicaors के प्रमुख आपूर्तिकर्ता है। जैसा कि Hielscher प्रति डिवाइस 16kW पावर तक के उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर का डिजाइन और निर्माण करता है, संयंत्र के आकार या प्रसंस्करण क्षमता में कोई सीमा नहीं है। कई 16kW सिस्टम के क्लस्टर का उपयोग बड़ी मात्रा में प्रवाह के प्रसंस्करण के लिए किया जा रहा है। औद्योगिक ईंधन प्रसंस्करण को बहुत अधिक अल्ट्रासोनिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। वास्तविक ऊर्जा आवश्यकता को बेंच-टॉप सोनिकेटर जैसे UIP1000hdT का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। ऐसे बेंच-टॉप परीक्षणों के सभी परिणामों को पूरी तरह से रैखिक किया जा सकता है, जो औद्योगिक उत्पादन पैमाने पर अल्ट्रासोनिक डिसल्फराइजेशन प्रक्रिया को लागू करने की सुविधा प्रदान करता है।

यदि आवश्यक हो, तो ATEX प्रमाणित अल्ट्रासोनिकेटर (जैसे UIP1000-Exd) खतरनाक वातावरण में सोनिकेशन के लिए उपलब्ध हैं।

अल्ट्रासोनिकेशन की लागत

अल्ट्रासोनिकेशन एक प्रभावी प्रसंस्करण तकनीक है। अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण लागत मुख्य रूप से निवेश से उत्पन्न होती है
अल्ट्रासोनिक उपकरणों, उपयोगिता लागत और रखरखाव के लिए। उत्कृष्ट ऊर्जा दक्षता (देखें चार्ट) Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों की उपयोगिता लागत को कम करने में मदद करता है।

साहित्य

देशपांडे, ए., बस्सी, ए., प्रकाश, ए. (2004): अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड, बेस-उत्प्रेरित ऑक्सीकरण 4,6-डाइमिथाइलडिबेंजोथियोपीन एक द्विध्रुवीय डीजल-एसीटोनिट्राइल प्रणाली में; में: ऊर्जा ईंधन, 19 (1), 28 -34, 2005।

मेई एच, मेई बीडब्ल्यू, येन टीएफ (2003): अल्ट्रासाउंड सहायता प्राप्त ऑक्सीडेटिव डिसल्फराइजेशन के माध्यम से अल्ट्रा-लो सल्फर डीजल ईंधन प्राप्त करने के लिए एक नई विधि; में: ईंधन, खंड 82, संख्या 4, मार्च 2003, पीपी 405-414 (10), 2003।