Hielscher ultrazvučna tehnologija

Ultrazvučni Desumporacija morskog goriva

  • Pomorska goriva su pogođena novim propisima, koji zahtijevaju sadržaj sumpora od 0,5% m/m ili manje.
  • Ultrazvučno potpomognuto oksidativno desulfonacija (UAOD) je utvrđena metoda koja ubrzava oksidaciju reakciju i je ekonomičan i siguran proces.
  • UAOD procesi mogu se izvoditi na sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku te omogućuju selektivno uklanjanje sumpornih spojeva iz ugljikovodika.
  • Hielscher visoke performanse ultrazvučni sustavi su lako instalirati i siguran za rad na brodu ili na obali.

Mala pomorska goriva s niskim sumpora

Međunarodna pomorska organizacija (IMO) implementirao je nove propise prema kojima pomorska plovila diljem svijeta moraju koristiti morska goriva s sadržajem sumpora od 0,5% m/m Počevši od siječnja 2020. Ove nove propise zahtijevaju duboke promjene u obradi morskih goriva: kako bi se ispunili novi norme za niska sumpora goriva, potreban je učinkovit proces desumporacije.
Ultrazvučno potpomognute oksidativne desumporacije (UAOD) tekućih hidrokarbonskih goriva kao što su benzin, nafta, dizel, pomorsko gorivo itd. je vrlo učinkovita i održiva metoda uklanjanja sumpora iz velikih volumena tokova teških goriva.

Ultrazvučno potpomognute oksidativne Desumporacije (UAOD)

Dijagram toka u 2-stupanjskom ultrazvučnom oksidativnom desulfonaciji

Oksidativna Desumporacija

Oksidativna Desumporacija (ODS) je ekološki-friendly i ekonomska alternativa za hydrodesulfonation (HDS) jer oksidirani sumporni spojevi mogu biti znatno lakše odvojeni od teških goriva ulja. Nakon oksidativnog koraka desuphurizacije, ekstrahiran sumporni spojevi odvojeni su fizičkim metodama, npr. koristeći nedeformirano polarno otapalo i naknadnu gravitaciju, adsorpciju ili centrifugalnu odvajanje. Alternativno, Toplinska razgradnja može se koristiti za uklanjanje oksideiranog sumpora.
Za reakciju oksidativne desumporacije, oksidant (npr., vodikov H2O2, natrijev klorit NaClO2, dušikov oksid N2O, natrijev periodat NaIO4), potreban je katalizator (npr. kiseline) kao i reagensa za prijenos faze. Reagensa za prijenos sustava pomaže u promicanju heterogene reakcije između vodenih i naftnih faza, što je ograničavajući korak ODS-ove reakcije.

Prednosti UAOD

  • vrlo učinkovit – do 98% desulfurizacije
  • ekonomično: niska ulaganja, niski operativni troškovi
  • Nema trovanja katalizatorom
  • jednostavna, linearna vaga
  • siguran za rad
  • na kopnu & (na brodu) za ugradnju
  • Brzi povrat ulaganja
Ultrazvučno desulfurizacija morskog broda goriva

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Ultrazvučno potpomognute oksidativne Desumporacije

Dok hydrodesulfonation (HDS) zahtijeva veće troškove ulaganja, visoku temperaturnu temperaturu do 400 º C, i visoki tlak do 100atm u reaktorima, ultrazvuk-potpomognuti oksidativni proces desulfonacije (UAOD) je mnogo praktičniji, učinkovit i zeleniji. UAOD uvelike poboljšava reaktivnost katalizatora i nudi istodobno niže operativne troškove, veću sigurnost i zaštitu okoliša. Industrijski ultrazvučni protok reaktor sustavi povećavaju desumpornu stopu zbog vrlo učinkovite disperzije i time poboljšane kinetike reakcije. Budući da je ultrazvučna obrada pruža nano-Scale disperzije, prijenos mase između različitih faza heterogene reakcije je drastično povećan.
Snažan ultrazvučne kavitacijeUltrazvučni (akustični) kavitacija povećava stopu reakcije i prijenos mase ekstremnim uvjetima, koji se postižu unutar cavitational vrućih točaka. Kroz kavitacije mjehurić implozija, vrlo visoke temperature od cca 5, 000K, vrlo brze stope hlađenja, pritisci cca 2000atm i tako ekstremne temperature i tlaka razlike su lokalno dosegnula. Implozija kavitacije mjehurić također rezultira tekućim mlaznicama do 280m/s brzinom, koja stvara vrlo visoke snage smicanja. Ove izvanredne mehaničke sile ubrzavaju vrijeme reakcije oksidacije i povećavaju efikasnost pretvorbe sumporova u sekundi.

Više potpuno uklanjanje sumpora

Dok mercaptans, thioethers, sulfidi i disulfidi mogu se ukloniti konvencionalnim procesom hidrolossulfonacije (HDS), za uklanjanje tikuhenes, benzothiophens (BT), dibenzothiophenes (DBT) i 6,5-dimethyldibenzothiophenes (6,5-DMDBT) a potrebna sofisticiranija metoda. Ultrazvučno oksidativna desumporacija je vrlo učinkovit kada je u pitanju uklanjanje čak i teško izmjenjivih sumporne refraktornih spojeva (npr., 6,5-dimetildibenzothiophene i drugi Alkyl-subficirani tiophene derivata). Ebrahimi et Al. (2018) izvješćuje o učinkovitost desulfurizacije do 98,25% pomoću Hielscher sonoreactor Optimizirano za uklanjanje sumpora. Nadalje, ultrazvučno oksiiziranog sumpornih spojeva može se odvojiti putem osnovnog pranja vode.

S multi-koraka ultrazvučno potpomognute oksidativne desumporacije (UAOD), uklanjanje sumpora je znatno povećan. (Shayegan et Al. 2013)

Učinak UAOD procesa s više koraka na optimalne parametre

Ultrazvučni Desulfonacija test izvedivosti s UP400S

Shayegan et Al. 2013 kombinirani ultrazvuka (UP400S) s vodikovim peroksidom kao oksidant, FeSO kao katalizator, octene kiseline kao pH podešavanje i metanol kao ekstrakcijski otapalo kako bi se smanjila količina sumpornog plina.
Konstante stope reakcije tijekom oksidativne desumporacije mogu se uvelike povećati dodavanjem metalnih iona kao katalizatora i pomoću ultrazvuka. Ultrazvučna energija može smanjiti aktivacijsku energiju reakcije. Ultrazvukom liječenje razbija granični sloj između čvrstih katalizatora i reagensa i pruža homogena mješavina katalizatora i reakkatera – tako poboljšava kinetike reakcije.
Proces ekstrakcije sumpora je ključan korak tijekom desumporacije s ciljem oporavka ukupnog volumena desulfoniranog plinsko ulje. Korištenje ekstrakcije tekuće tekućine pomoću metanola kao otapala je jednostavan proces ekstrakcije, ali kako bi se osiguralo visoku učinkovitost učinkovito miješanje faze neobrađiva je ključno. Samo kada se maksimalno sučelje i naknadno maksimalni prijenos mase odvijaju između faza, postiže se visoka stopa ekstrakcije. Ultrasonication i naraštaj akustične kavitacije pruža intenzivno miješanje reaktanata faze i smanjuje aktivacijsku energiju reakcije.

Visoke performanse ultrazvučni jedinice za pomorsko gorivo Desumporacije

Hielscher Ultrasonics je tržišni lider visoke snage ultrazvučnih sustava za zahtjevne aplikacije kao što su UAOD na industrijskoj skali. Visoke amplitude do 200 μm, 24/7 rad pod punim opterećenjem i teškim dužnostima, robusnost i jednostavnost korištenja su ključne značajke Hielscher ultrasonicators. Ultrazvučni sustavi raznih snaga klase i raznih pribora kao što su sonotrode i protok reaktora geometrije omogućuju najprikladniji adapkciju ultrazvučnog sustava na vaše specifično gorivo, obrada kapacitet i okoliš.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Batch Volumen Protok Preporučeni uređaji
10 do 2000 ml 20 do 400 mL / min UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L / min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10 l / min UIP4000hdT
N.a. 10 do 100 l / min UIP16000
N.a. veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo Vas da koristite obrazac u nastavku, ako želite zatražiti dodatne informacije o ultrazvučnoj homogenizaciji. Rado ćemo vam ponuditi ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve.









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Hielscher Ultrasonics proizvodi visoke performanse ultrasonicators za sonochemical aplikacije.

High-Power ultrazvučni procesori od laboratorija do pilota i industrijske ljestvice.

Literatura / Reference

  • Ebrahimi, S.L.; Khosravi-Nikou, M.R.; Hashemabadi, K.G. (2018): Sonoreactor optimizacija za ultrazvuk potpomognute oksidativnog desulfonacije tekućeg ugljikovodika. Naftna znanost i tehnologija Vol. 36, izdanje 13, 2018.
  • Prajapati, A.K.; Singh. Gupta, br. Mishra, A. (2018): Desumporacija sirove nafte ultrazvukom integrirane oksidativne tehnologije. . IJSRD – Međunarodni časopis za znanstvena istraživanja & Razvoj Vol. 6, izdanje 02, 2018.
  • Shayegan, Z.; Razzaghi, M.; Niaei, A.; Salari, D.; Tabar, M.T.S.; Akbari, A.N. (2013): sumporna uklanjanje plinskog ulja pomoću ultrazvuka-potpomognute katalizatora oksidativnog procesa i proučavanje svojih optimalnih uvjeta. Korejski J. Chem. eng., 30 (9), 2013. 1751-1759.
  • Štimac, A.; Ivančević, B.; Jambrošić, K. (2001): karakterizacija ultrazvučnih homogenizatora za brodogradnju industrije.


Rezultati istraživanja o ultrazvučno potpomognute oksidativne Desumporacije (UAOD)

Prajapati et Al. (2018): Desumporacija sirove nafte ultrazvukom integriranom oksidativnom tehnologijom. . IJSRD – Međunarodni časopis za znanstvena istraživanja & Razvoj Vol. 6, izdanje 02, 2018.
Prajapati et Al. (2018) opisati prednosti Hielscher ultrazvučni reaktor za ultrazvučni potpomognute oksidativne desumporacije (UAOD). UAOD je postao održiva Alternativna tehnologija za tradicionalnu hidrolodaciju, koja je oštećena značajnim ulagačkim i operativnim troškovima zbog visokotlačnog hidrolosumporne opreme, kotlova, vodikovih biljaka i uređaja za oporavak sumpora. Ultrazvučno potpomognuto oksidativno desumporanje dopušta provođenje procesa za duboko uklanjanje sumpora pod mnogo blažih uvjeta, brže, sigurnije i mnogo ekonomičnije.
Procesni oksidativni desumporni (UAOD) proces je primijenjen na dizelsko ulje i sirovine koje sadrže model sumpornih spojeva (benzothiophen, dibenzoat i dimethyldibenzothiophene). Utjecaj oksidantnog iznosa, volumena otapala za korak ekstrakcije, vrijeme i temperaturu ultrazvuka liječenja (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, rad na 40%) je ispitan. Koristeći optimizirane uvjete za UAOD, uklanjanje sumpora do 99% Dostignuto je za modele spojeva u sirovine za proizvode od naftnih derivata pomoću molarne proporcije za H2O2: acetatna kiselina: sumpor 64:300:1, nakon 9min ultrazvučnog liječenja na 90 º C, nakon čega slijedi ekstrakcija s metanolom (Optimizirano otapalo i omjer ulja od 0,36). Koristeći isti iznos reagensa i 9 min ultrazvuka, uklanjanje sumpora je bilo veće od 75% za uzorke dizelskog ulja.
Važnost visokih ultrazvučnih amplitude
Ultrazvučno intenziviranje komercijalnih razmjera oksidativnog desulfonacije sirove nafte zahtijeva korištenje industrijskog protoka-kroz ultrazvučni procesor može održavati visoke vibracije amplitude od oko 80 – 100 mikrons. amplituda se izravno odnose na intenzitet ultrazvučnih cavda-generirane smicanja sile i mora se održavati na dovoljno visokoj razini za miješanje biti učinkovit.
Eksperimenti koje izvodi prajapati et Al. pokazuju da ultrazvukom pojačava reakciju odsumporavanje. Učinkovitost desulfurizacije iznosila je oko 93,2% Kada se primijeni ultrazvuk visokih performansi.


Shayegan et Al. (2013): Uklanjanje sumpornog plina pomoću ultrazvuka-katalizatorskih oksidativnog procesa i proučavanje svojih optimalnih uvjeta. Korejski časopis za kemijski inženjering 30 (9), rujan 2013. 1751-1759.
Ultrazvuk-potpomognuti oksidativni desumporni proces (UAOD) primijenjen je kako bi se smanjili sumporni spojevi plinsko ulje koje sadrže različite vrste sadržaja sumporom. Regulacija okoliša zahtijeva vrlo duboku desumporaciju kako bi se uklonili sumporni spojevi. UAOD je obećavajuća tehnologija s nižim operativnim troškovima i većom sigurnošću i zaštitom okoliša. Po prvi put tipičan program za prijenos faze (tetraoksil-amonijev bromid) je zamijenjen s otomananolom jer je koristeći isobutanol mnogo ekonomičniji od TOABA, ne nametanje kontaminacije. Reakcija je provedena na optimalnoj točki s različitim temperaturama, u jednom, dva-i tri koraka-procedure, istražuje učinak postupno povećanje H2O2 i TOAB koji se koristi umjesto otomanola. Ukupna koncentracija sumpora u naftnoj fazi analizirana je metodom ASTM-D3120. Najveće uklanjanje od oko 90% za plinsko ulje koje sadrži 9.500 mg/kg sumpora postignuto je u tri koraka tijekom 17 minuta u procesu na 62 ± 2 ° c kada je 180,3 mmol H2O2 je korištena i ekstrakcija koja se provodi metanolom.


Akbari et Al. (2014): Istraga varijabli procesa i intenziviranje učinaka ultrazvuka primjenjuje u oksidativnog desulfonacije modela dizel preko MoO3/Al2O3 Katalizator. Ultrasonics ultrazvučna kemija 21 (2), ožujak 2014. 692 – 705.
Novi heterogeni sonocatalytic sustav koji se sastoji od MoO3/Al2O3 katalizator i H2O2 u kombinaciji s ultrazvukom je studirao za poboljšanje i ubrzati oksidaciju modela sumporne spojeva dizelskog, što je rezultiralo u značajan poboljšanje u učinkovitosti procesa. Utjecaj ultrazvuka na svojstva, aktivnost i stabilnost katalizatora je detaljno ispitan putem GC-FID, PSD, SEM i BET tehnike. Iznad 98% pretvorbe DBT u modelu dizelskog modela koji sadrži 1000 μg/g sumpora dobiven je novim ultrazvučnim desulfonacijom na H2O2/sumporni Molarni omjer 3, temperatura 318 K i katalizator doza 30 g/L nakon 30 min reakcije, nasuprot 55% pretvorbe dobiven tijekom tihog procesa. To poboljšanje je znatno utjecao operativni parametri i katalizatora svojstva. Učinci glavnih procesnih varijabli su istraživani pomoću reakcije površinske metodologije u tišini procesa u usporedbi s ultrazvukom. Ultrazvuk pruža dobru disperziju katalizatora i oksidant po loma vodikovog vezanja i deaglomeracije od njih u naftnoj fazi. Taloženje nečistoće na površini katalizatora uzrokovalo je brzu deaktivaciju u tihim eksperimentima što je rezultiralo samo 5% DBT oksidacije nakon 6 ciklusa tihe reakcije recikliranim katalizatorom. Iznad 95% DBT je oksidiranio nakon 6 ultrazvuka-potpomognute cikluse koji pokazuju veliki napredak u stabilnosti čišćenjem površine tijekom ultrazvuka. Značajno smanjenje veličine čestica također je uočeno nakon 3h ultrazvuka koji bi mogao pružiti više disperzije katalizatora u modelu goriva.


Afzalinia i et Al. (2016): Ultrazvučni potpomognuti oksidativni desumporni proces tekućeg goriva foshotungstic kiselina Encapsulated u međupenetracija Amin-funkcionalna Zn (II)-based MOF kao katalizator. Ultrasonics ultrazvučna kemija 2016
U ovom radu, ultrazvučno potpomognute oksidativne desumporacije (UAOD) tekućih goriva provedenih s novim heterogene vrlo raspršene Keggin-Type fosforazlastične kiseline (H3Pw12O40, PTA) katalizator koji se zaokružio na amino-funkcionalna MOF (TMU-17-NH2). Pripremljeni kompozitni eksponati visoke katalizatorske aktivnosti i iskoristivost u oksidativnom desulfonaciji modela goriva. Ultrazvučno potpomognuto oksidativno desulfonacija (UAOD) je novi način za izvedeni Oksidacijski reakcija sumpornih spojeva brzo, ekonomski, ekološki i sigurno, pod blagim uvjetima. Ultrazvučni valovi mogu se primijeniti kao učinkovit alat za smanjenje vremena reakcije i poboljšava oksidativnog sustava desulfonacija sustav performanse. PTA @ TMU-17-NH2 može biti u potpunosti izvedena desulfurizacija modela ulja za 20 mg katalizatora, O/S Molarni omjer 1:1 u prisutnosti MeCN kao ekstrakcija otapala. Dobiveni rezultati ukazuju na to da konverzije DBT-a na DBTO2 postižu 98% nakon 15 min na sobnoj temperaturi. U ovom poslu, pripremili smo TMU-17-NH2 i PTA/TMU-17-NH2 kompozitnu kroz ultrazvukom zračenja za prvi put i zaposlen u UAOD procesa. Pripremljeni katalizator pokazuju izvrsnu ponovnu iskoristivost bez PTA preskakanja i gubitak aktivnosti.