ულტრაბგერითი ალტერნატივა Hydrodesulfurization

ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნები განიცდიან გოგირდოვანი ნედლი ნავთობის, ე.წ. მჟავე ნედლი ნავთობის მიწოდების ზრდას, ხოლო ამავე დროს გარემოსდაცვითი რეგულაციების ზეწოლა ბენზინში გოგირდის დაბალი შემცველობისთვის. ამავდროულად, ჩვეულებრივი ჰიდროდეგულფურიზაციის (HDS) ხარჯები იზრდება საჭირო წყალბადის გამო. ულტრაბგერითი კავიტაციის მკურნალობა ეფექტური ალტერნატიული მეთოდია ნედლი ნავთობიდან გოგირდის მოსაშორებლად.

დააკმაყოფილეთ გოგირდის სტანდარტები ზეთში გაჟღერებით

წიაღისეული საწვავი შეიცავს გოგირდის ნაერთებს. ეს გამოწვეულია გოგირდის შემცველი ბიოლოგიური ნივთიერების დეგრადაციის შედეგად წიაღისეული საწვავის ბუნებრივი წარმოქმნის დროს.

მანქანები, როგორიცაა მანქანები, თვითმფრინავები და საზღვაო ხომალდები ან ელექტროსადგურები იწვევენ გოგირდის დიოქსიდის (SO2) გამოყოფას ნავთობის საწვავის წვის შედეგად. იგივე გოგირდი – თუნდაც ძალიან დაბალ კონცენტრაციებში – ზიანს აყენებს კეთილშობილური ლითონის კატალიზატორებს ნავთობგადამამუშავებელ ქარხნებში კატალიზური რეფორმის დროს. უახლესი გარემოსდაცვითი რეგულაციები მოითხოვს ძალიან ღრმა დეგოგირდიზაციას ულტრა დაბალი გოგირდის დიზელის (ULSD) სპეციფიკაციების დასაკმაყოფილებლად.
 

192 კვტ მაღალი სიმძლავრის სონიკატორების მონტაჟი ნედლი ზეთების დეგოგირდიზაციისთვის

ფონი – ჰიდროგოგირდიზაცია (HDS)

ჰიდროგოგირდიზაცია (HDS) არის სტანდარტული კატალიზური პროცესი ნავთობპროდუქტებიდან გოგირდის მოცილებისთვის. ამ პროცესში ნედლი ნავთობის გოგირდოვანი ფრაქციები წყალბადთან და კატალიზატორთან შერეულია წყალბადის სულფიდზე რეაგირებისთვის. როგორც წესი, კატალიზატორი შედგება ალუმინის ბაზისგან, რომელიც გაჟღენთილია კობალტით და მოლიბდენით. რამდენადაც ნავთობის მარაგი უფრო მჟავე ხდება, უფრო მაღალი წნევა და ალტერნატიული კატალიზატორებია საჭირო დეგოგირდიზაციისთვის. არამდგრადი არომატული გოგირდის ნაერთები (მაგ. 4,6-დიმეთილდიბენზოთიოფენი) არ შეიძლება ამოღებულ იქნეს ჰიდროდეგულფურიზაციის გამოყენებით, მათი დაბალი რეაქტიულობის გამო.

ულტრაბგერითი დამხმარე დეგოგირდიზაცია

ჰიდროდეგულფურიზაციის ალტერნატივა არის ულტრაბგერითი დამხმარე გოგირდიზაცია. სითხეების მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღების ზემოქმედება იწვევს აკუსტიკური კავიტაციას. ეს არის პატარა ვაკუუმის (კავიტაციის) ბუშტების წარმოქმნა და შემდგომი ძალადობრივი კოლაფსი. ადგილობრივად, ექსტრემალური პირობები წარმოიქმნება თითოეული ბუშტის ძალადობრივი ნგრევის შედეგად:

• ტემპერატურა: 5000 კელვინამდე
• წნევა: 2000 ატმოსფერომდე
• თხევადი თვითმფრინავები: 1000 კმ/სთ-მდე.

ასეთი პირობები ხელს უწყობს კატალიზატორების უკეთეს ზედაპირულ ქიმიას გაძლიერებული მიკრო-შერევით. კერძოდ, მაღალი ადგილობრივი ტემპერატურა ცვლის გოგირდიზაციის პროცესის ქიმიურ რეაქციის კინეტიკას. ეს ეფექტი იძლევა ალტერნატივის საშუალებას – ნაკლებად ძვირი – კატალიზატორები ან ალტერნატიული გოგირდის ქიმიის გამოყენება. დეშპანდე და სხვ. (2004) იკვლევს ოქსიდაციურ სისტემას, რომელიც შედგება ნატრიუმის კარბონატისა და წყალბადის ზეჟანგისაგან დიზელისა და აცეტონიტრილის ორფაზიან სისტემაში. ულტრაბგერითი გამოიყენეს ორფაზიან სისტემაზე. კვლევამ მიაღწია DMDBT-ის შემცველობის შემცირებას 90%-ზე მეტით დიზელის ნიმუშებში.

მაღალი ხარისხის Sonicator ნედლი ნავთობის გოგირდიზაციისთვის

Hielscher არის მაღალი სიმძლავრის sonicators წამყვანი მიმწოდებელი მსოფლიოში. ვინაიდან Hielscher აწარმოებს და აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერით პროცესორებს 16 კვტ-მდე სიმძლავრის ერთ მოწყობილობაზე, არ არსებობს შეზღუდვა ქარხნის ზომაში ან გადამამუშავებელ შესაძლებლობებში. უფრო დიდი მოცულობის ნაკადების დასამუშავებლად გამოიყენება რამდენიმე 16 კვტ სისტემის კლასტერები. სამრეწველო საწვავის დამუშავებას არ სჭირდება დიდი ულტრაბგერითი ენერგია. ენერგიის რეალური მოთხოვნილება შეიძლება განისაზღვროს სკამზე მომუშავე სონიკატორის გამოყენებით, როგორიცაა UIP1000hdT. ასეთი ცდების ყველა შედეგი შეიძლება იყოს მთლიანად წრფივი, რაც ხელს უწყობს ულტრაბგერითი გოგირდიზაციის პროცესის განხორციელებას სამრეწველო წარმოების მასშტაბით.

საჭიროების შემთხვევაში, ATEX-ის სერტიფიცირებული ულტრაბგერითი აპარატები (მაგ. UIP1000-Exd) ხელმისაწვდომია სახიფათო გარემოში გაჟღერებისთვის.

ულტრაბგერითი გამოკვლევის ხარჯები

ულტრაბგერითი დამუშავების ეფექტური ტექნოლოგიაა. ულტრაბგერითი დამუშავების ხარჯები ძირითადად გამოწვეულია ინვესტიციით
ულტრაბგერითი მოწყობილობებისთვის, კომუნალური ხარჯები და ტექნიკური მომსახურება. გამორჩეული ენერგოეფექტურობა (იხ სქემა) Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობები ხელს უწყობს კომუნალური ხარჯების შემცირებას.

ლიტერატურა

Deshpande, A., Bassi, A., Prakash, A. (2004): ულტრაბგერითი დახმარებით, 4,6-დიმეთილდიბენზოთიოფენის ბაზის-კატალიზებული დაჟანგვა ორფაზიან დიზელ-აცეტონიტრილის სისტემაში; in: Energy Fuels, 19 (1), 28 -34, 2005 წ.

Mei H., Mei BW, Yen TF (2003): ულტრაბგერითი დამხმარე ოქსიდაციური დეგოგირდიზაციის გზით ულტრაბგერითი დამხმარე დიზელის საწვავის მიღების ახალი მეთოდი; წგ-ში: საწვავი, ტომი 82, ნომერი 4, 2003 წლის მარტი, გვ. 405-414(10), 2003 წ.