水素化脱硫への超音波の代替

石油精製所は、サワー原油と呼ばれる亜硫酸原油の供給の増加に直面していると同時に、ガソリンの硫黄含有量を下げるための環境規制の圧力に直面しています。同時に、水素化脱硫(HDS)のコストは、水素が必要なために上昇しています。超音波キャビテーション処理は、原油から硫黄を除去するための効果的な代替方法です。

超音波処理でオイルの硫黄基準を満たす

化石燃料には硫黄化合物が含まれています。これらは、化石燃料の自然形成中の硫黄を含む生物学的物質の分解に起因します。

ディーゼル燃料用水素化脱硫自動車、航空機、船舶、発電所などの車両は、石油燃料の燃焼の結果として二酸化硫黄(SO2)の排出を引き起こします。同じ硫黄 – でも、非常に低濃度で – 石油精製所の下流接触改質における貴金属触媒に損傷を与える。最新の環境規制では、超低硫黄ディーゼル(ULSD)仕様を満たすために、非常に深い脱硫が必要です。
 

原油とバンカーオイルの脱硫のための強力な超音波処理装置のクラスター設置

原油の脱硫のための192kWの高出力超音波処理器の設置

 

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バックグラウンド – 水素化脱硫(HDS)

水素化脱硫(HDS) 石油製品から硫黄を除去するための標準的な触媒プロセスです。このプロセスでは、原油の亜硫酸画分を水素および触媒と混合して硫化水素と反応させます。典型的には、触媒は、コバルトおよびモリブデンを含浸させたアルミナ塩基からなる。石油供給の酸味が増すにつれて、脱硫にはより高い圧力と代替触媒が必要になります。難分解性の芳香族硫黄化合物(4,6-ジメチルジベンゾチオフェンなど)は、反応性が低いため、水素化脱硫では除去できません。

超音波支援脱硫

水素化脱硫に代わるものは、超音波支援脱硫です。高強度の超音波に液体をさらすと、音響キャビテーションが発生します。これは、小さな真空(キャビテーション)気泡の形成とそれに続く激しい崩壊です。局所的には、極端な条件は各バブルの激しい崩壊から生じます。

  • 温度:5000ケルビンまで
  • 圧力:2000気圧まで
  • 液体ジェット:千キロ/時まで。

このような条件は、強化されたマイクロ混合によって触媒のより良い表面化学を促進する。特に、局所的な温度が高いと、脱硫プロセスの化学反応速度が変化します。この効果により、代替が可能になります – より安価な – 使用される触媒または代替脱硫化学。Deshpande et al. (2004) は、ディーゼルとアセトニトリルの二相系における炭酸ナトリウムと過酸化水素からなる酸化系を調査している。超音波処理は、二相系に適用された。この研究では、ディーゼルサンプルのDMDBT含有量を90%以上削減しました。

原油の脱硫のための高性能超音波処理装置

ヒールシャーは、世界中の大容量超音波処理器の大手サプライヤーです。ヒールシャーは、単一のデバイスあたり最大16kWの電力の高性能超音波プロセッサを設計し、製造するように、プラントのサイズや処理能力に制限はありません。いくつかの16kWシステムのクラスターは、より大きな体積流量の処理に使用されています。工業用燃料処理は、多くの超音波エネルギーを必要としません。実際のエネルギー要件は、UIP1000hdTなどのベンチトップ超音波処理器を使用して決定することができます。このようなベンチトップ試験からのすべての結果は、工業生産規模で超音波脱硫プロセスを実装することを容易にする完全に線形にスケールアップすることができます。

必要に応じて、ATEX認定超音波装置(例えばUIP1000-Exd)は、危険な環境での超音波処理のために利用可能です。

超音波処理の費用

(拡大するには、クリック!)総合エネルギー効率は、液体の超音波のために重要です。効率は、液体中にプラグから送信されたどのくらいのパワーの説明します。当社の超音波処理デバイスは、80%以上の全体的な効率を持っています。超音波処理は、効果的な処理技術です。超音波処理コストは、投資から主になります
超音波装置、光熱費および維持のために。優れたエネルギー効率( チャート)ヒールシャー超音波デバイスのは、光熱費を削減することができます。

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文献

デシュパンデ、A.、バッシ、A.、プラカシュ、A.(2004): 二相性ディーゼルアセトニトリルシステムにおいて4,6-ジメチルジベンゾチオフェンの超音波支援、塩基触媒酸化;中:エネルギー燃料、19(1)、28 -34、2005。

メイH.、メイB.W.、円T.F. (2003年): 超音波アシスト酸化脱硫を介して超低硫黄ディーゼル燃料を得るための新しい方法。燃料、ボリューム82、ナンバー4、2003年3月、頁405から414(10):2003インチ。



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