Ուլտրաձայնային այլընտրանք Hydrodesulfurization

Նավթավերամշակման գործարանները բախվում են ծծմբային հում նավթի, այսպես կոչված, թթու նավթի մատակարարման ավելացմանը, մինչդեռ բնապահպանական կանոնակարգերը ճնշում են բենզինում ծծմբի ավելի ցածր պարունակության համար: Միաժամանակ, սովորական հիդրոսուլֆուրացման (HDS) ծախսերն ավելանում են՝ անհրաժեշտ ջրածնի պատճառով: Ուլտրաձայնային կավիտացիայի բուժումը հում նավթից ծծմբի հեռացման արդյունավետ այլընտրանքային մեթոդ է:

Հանդիպեք ծծմբի ստանդարտներին յուղում` Sonication-ով

Հանածո վառելիքը պարունակում է ծծմբային միացություններ: Սրանք առաջանում են ծծումբ պարունակող կենսաբանական նյութի քայքայման արդյունքում հանածո վառելիքի բնական ձևավորման ընթացքում:

Տրանսպորտային միջոցները, ինչպիսիք են մեքենաները, ինքնաթիռները և ծովային նավերը կամ էլեկտրակայանները, նավթային վառելիքի այրման արդյունքում առաջացնում են ծծմբի երկօքսիդի (SO2) արտանետումներ: Նույն ծծումբը – նույնիսկ շատ ցածր կոնցենտրացիաներում – վնաս է հասցնում ազնիվ մետաղների կատալիզատորներին նավթավերամշակման գործարաններում ներքևում գտնվող կատալիտիկ բարեփոխման ժամանակ: Բնապահպանական վերջին կանոնակարգերը պահանջում են շատ խորը ծծմբազրկում, որպեսզի համապատասխանի ծայրահեղ ցածր ծծմբի դիզելային վառելիքի (ULSD) բնութագրերին:
 

192 կՎտ հզորությամբ բարձր հզորության ձայնային սարքերի տեղադրում հում նավթի ծծմբազրկման համար

Նախապատմություն – Հիդրոսուլֆուրացում (HDS)

Հիդրոսուլֆուրացում (HDS) Նավթամթերքից ծծմբի հեռացման ստանդարտ կատալիտիկ գործընթաց է: Այս գործընթացում հում նավթի ծծմբային ֆրակցիաները խառնվում են ջրածնի և կատալիզատորի հետ՝ արձագանքելու ջրածնի սուլֆիդին: Սովորաբար, կատալիզատորը բաղկացած է կավահողից, որը ներծծված է կոբալտով և մոլիբդենով: Քանի որ նավթի պաշարները դառնում են ավելի թթվային, ապա ծծմբազրկման համար պահանջվում են ավելի բարձր ճնշումներ և այլընտրանքային կատալիզատորներ: Անզգայուն արոմատիկ ծծմբային միացությունները (օրինակ՝ 4,6-դիմեթիլդիբենզոթիոֆեն) չեն կարող հեռացվել հիդրոդսուլֆուրացման միջոցով՝ իրենց ցածր ռեակտիվության պատճառով:

Ուլտրաձայնային օգնությամբ ծծմբաթափում

Հիդրոսուլֆուրացման այլընտրանքը ուլտրաձայնային օգնությամբ ծծմբազրկումն է: Բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքների վրա հեղուկների ազդեցությունը առաջացնում է ակուստիկ կավիտացիա: Սա փոքր վակուումային (կավիտացիա) փուչիկների ձևավորումն ու հետագա բռնի փլուզումն է: Տեղական պայմաններում ծայրահեղ պայմանները ծագում են յուրաքանչյուր փուչիկի բռնի փլուզումից.

• Ջերմաստիճանը՝ մինչև 5000 Կելվին
• Ճնշումը՝ մինչև 2000 մթնոլորտ
• Հեղուկ շիթեր՝ մինչև 1000 կմ/ժամ:

Նման պայմանները նպաստում են կատալիզատորների մակերևույթի ավելի լավ քիմիային՝ ուժեղացված միկրո-խառնման միջոցով: Մասնավորապես, բարձր տեղական ջերմաստիճանները փոխում են ծծմբազրկման գործընթացի քիմիական ռեակցիաների կինետիկան: Այս էֆեկտը հնարավորություն է տալիս այլընտրանքային – ավելի քիչ թանկ – կատալիզատորներ կամ օգտագործվող ծծմբազրկման այլընտրանքային քիմիա: Դեշպանդեն և այլք: (2004) ուսումնասիրում է նատրիումի կարբոնատից և ջրածնի պերօքսիդից կազմված օքսիդատիվ համակարգը դիզելային և ացետոնիտրիլի երկֆազային համակարգում: Երկֆազային համակարգի վրա կիրառվել է ուլտրաձայնային հետազոտություն: Հետազոտության արդյունքում դիզելային վառելիքի նմուշներում DMDBT-ի պարունակությունը կրճատվել է ավելի քան 90%-ով:

Հում նավթի ծծմբաթափման բարձր արդյունավետության Sonicator

Hielscher-ը բարձր հզորության ձայնային սարքերի առաջատար մատակարարն է ամբողջ աշխարհում: Քանի որ Hielscher-ը նախագծում և արտադրում է բարձր արդյունավետությամբ ուլտրաձայնային պրոցեսորներ մինչև 16 կՎտ հզորությամբ մեկ սարքի համար, գործարանի չափսերի կամ մշակման հզորության սահմանափակում չկա: Ավելի մեծ ծավալային հոսքերի մշակման համար օգտագործվում են 16 կՎտ հզորությամբ մի քանի համակարգերի կլաստերներ: Արդյունաբերական վառելիքի վերամշակումը մեծ ուլտրաձայնային էներգիայի կարիք չունի: Էներգիայի իրական պահանջը կարող է որոշվել՝ օգտագործելով նստարանային բարձր ձայնային սարք, ինչպիսին է UIP1000hdT-ը: Նման նստարանային փորձարկումների բոլոր արդյունքները կարող են մասշտաբավորվել ամբողջովին գծային, ինչը հեշտացնում է ուլտրաձայնային ծծմբազերծման գործընթացը արդյունաբերական արտադրության մասշտաբով:

Անհրաժեշտության դեպքում, ATEX սերտիֆիկացված ուլտրաձայնային սարքերը (օրինակ՝ UIP1000-Exd) հասանելի են վտանգավոր միջավայրերում ձայնագրման համար:

Ուլտրաձայնային ախտորոշման ծախսերը

Ultrasonication-ը մշակման արդյունավետ տեխնոլոգիա է: Ուլտրաձայնային մշակման ծախսերը հիմնականում բխում են ներդրումներից
ուլտրաձայնային սարքերի, կոմունալ ծախսերի և սպասարկման համար: Հատկանշական էներգաարդյունավետությունը (տես գծապատկեր) Hielscher ուլտրաձայնային սարքերը օգնում են նվազեցնել կոմունալ ծախսերը:

գրականություն

Deshpande, A., Bassi, A., Prakash, A. (2004): 4,6-դիմեթիլդիբենզոթիոֆենի ուլտրաձայնային օգնությամբ, բազային կատալիզացված օքսիդացում երկֆազ դիզել-ացետոնիտրիլ համակարգում; մեջ՝ Energy Fuels, 19 (1), 28 -34, 2005 թ.

Mei H., Mei BW, Yen TF (2003): Ուլտրաձայնային օգնությամբ օքսիդատիվ ապածծմբացման միջոցով ծայրահեղ ցածր ծծմբի դիզելային վառելիք ստանալու նոր մեթոդ. մեջ՝ Վառելիք, հատոր 82, թիվ 4, մարտ 2003, էջ 405-414(10), 2003 թ.