Hielscher Echografietechniek

Ultrasoon Assisted oxidatieve ontzwaveling (UAODS)

Zwavelverbindingen ruwe olie, petroleum, diesel en andere stookoliën omvatten sulfiden, thiolen, thiofenen, gesubstitueerde benzo- en dibenzothiofenen (BTS en DBT), Benzonaphthothiophene (BNT) en veel complexere moleculen, waarbij de gecondenseerde thiofenen zijn de meest voorkomende vormen. Hielscher ultrasone reactoren te helpen de oxidatieve diepe ontzwaveling proces nodig is om de hedendaagse strenge milieuregels en ultra-laag zwavelgehalte diesel (ULSD, 10 ppm zwavel) specificaties voldoen.
Zwavel Vermindering bij Raffinaderij

Oxidatieve ontzwaveling (ODS)

Dibenzothiofeen Molecule Voor oxidatieve ontzwavelingOxidatieve ontzwaveling met waterstof peroxide en daaropvolgende oplosmiddelextractie is een tweetraps diepe ontzwaveling technologie om de hoeveelheid organische zwavelverbindingen in stookoliën te verlagen. Hielscher ultrasone reactoren worden gebruikt in beide stadia te fasenoverdrachtsomstandigheden reactiekinetiek en oplossen tarieven verbeteren vloeibare-vloeibare fase systemen.

Stroomdiagram voor Ultrasoon Assisted oxidatieve ontzwaveling - 2 Stadia

Stroomdiagram voor Ultrasoon Assisted oxidatieve ontzwaveling – 2 etappes

In de eerste fase van ultrasoon bijgestaan ​​oxidatieve ontzwaveling, wordt waterstofperoxide als oxidatiemiddel voor het selectief oxideren van de zwavelbevattende moleculen die aanwezig zijn in stookolie zijn in hun overeenkomstige sulfoxiden of sulfonen onder milde omstandigheden om de oplosbaarheid in polaire oplosmiddelen toe met een stijging in polariteit. Oxidatieve ontzwaveling van Dibenzotiophene tot sulfoxide en het sulfonOp dit stadium is de onoplosbaarheid van het polaire waterige fase en de polaire organische fase een significant probleem in het proces van oxidatieve ontzwaveling aangezien beide fasen Pas bij het interfase met elkaar reageren. Zonder ultrageluid, leidt dit tot een lage reactiesnelheid en een trage omzetting van organische dit tweefasensysteem.

Voor raffinage-installaties is zwaar industrieel materieel vereist, dat 24/7 geschikt is voor grote volumes. Koop een Hielscher!

ultrasone Emulgeren

Ultrasone mengen van emulsie ChemieDe oliefase en de waterige fase gemengd worden gepompt in een statische menger om een ​​emulsie basis van een constante volumetrische verhouding die vervolgens wordt toegevoerd aan de ultrasone mengen reactor produceren. Daarin ultrasone cavitatie produceert hydraulische schaar en breekt de waterfase in sub-micron en nanogrootte druppeltjes. Als het specifieke oppervlak van de scheidingslaag invloedrijk voor de chemische reactiesnelheid aanzienlijk verminderde diameter van de druppeltjes verbetert de reactiekinetiek en vermindert of elimineert de noodzaak van fase-overdrachtsmiddelen. Gebruik ultrasoon, kan het volumepercentage van het peroxide verlaagd, omdat fijnere emulsies minder volume gelijk contactoppervlak voorzien van de oliefase nodig.

Ultrasoon Assisted Oxidatie

Ultrasone cavitatie bij 1500 WattUltrasone cavitatie produceert sterke plaatselijke verhitting (~ 5000K), hoge drukken (~ 1000atm), grote verwarmings- en afkoelsnelheden (>109 K / sec) en vloeistofstraalstromen (~ 1000 km / h). Deze extreem reactieve omgeving oxideert thiofenen in de oliefase sneller en vollediger tot grotere polaire sulfoxide en sulfonen. Katalysatoren kunnen het oxidatieproces verder ondersteunen, maar ze zijn niet essentieel. Er is aangetoond dat amfifiele emulsiekatalysatoren of faseoverdrachtskatalysatoren (PTC), zoals quaternaire ammoniumzouten met hun unieke vermogen om op te lossen in zowel waterige als organische vloeistoffen, met het oxidatiemiddel worden opgenomen en het van de grenslaagfase naar de reactiefase transporteren, het verbeteren van de reactiesnelheid. Fenton's reagens kan worden toegevoegd om de oxidatieve ontzwavelingsefficiëntie voor dieselbrandstoffen te verbeteren en het vertoont een goed synergetisch effect met de sono-oxidatiebewerking.

Verbeterde Massa-Transfer

Wanneer de organozwavelverbindingen reageren bij een fasegrens, de sulfoxiden en sulfonen ophopen aan de waterige druppeloppervlak en blokkeren andere zwavelverbindingen uit interactie tijdens de waterfase. De hydraulische afschuifkrachten veroorzaakt door cavitatie straalstromen en akoestische streaming resulteren in turbulente stroming en stoftransport van en naar oppervlakken druppeltje en leidt tot de herhaalde coalescentie en daaropvolgende vorming van nieuwe druppels. Aangezien de oxidatie in de tijd vordert, sonicatie maximaliseert de belichting en de interactie van de reagentia.

Phase Transfer Winning van Sulfones

Emulsie voor ultrasone Liquid-Liquid ExtractionNa de oxidatie en de afscheiding van de waterfase (H2de2), Kunnen de sulfonen worden geëxtraheerd onder toepassing van een polair oplosmiddel zoals acetonitril in de tweede fase. De sulfonen zal overdragen aan de fasegrens tussen beide fasen de oplosmiddelfase hun hogere polariteit. Net als in de eerste fase, Hielscher ultrasone reactoren vergroting van de vloeistof-vloeistof extractie door een fijne afmeting turbulente emulsie van de oplosmiddelfase in de oliefase. Dit verhoogt de fase contactoppervlak en resulteert extractie en minder verbruik van oplosmiddelen.

Neem contact met ons op / vraag om meer informatie

Praat met ons over uw verwerking eisen. We zullen de meest geschikte configuratie en bewerkingsparameters aanbevelen voor uw project.





Let op onze Privacybeleid.


Van Lab Testing naar Pilot Scale and Production

Hielscher Ultrasonics biedt apparatuur om te testen, controleren en gebruik maken van deze technologie op elke schaal. In principe is het gedaan in 4 stappen, alleen.

  1. Meng olie met H2de2 en ultrasone trillingen om de zwavelverbindingen oxideren
  2. Centrifuge waterfase te scheiden
  3. Meng oliefase oplosmiddel en ultrasone trillingen aan de sulfonen extraheren
  4. Centrifuge oplosmiddelfase met sulfonen scheiden

Op laboratoriumschaal, kan een UP200Ht gebruikt om het concept te demonstreren en basisparameters, zoals peroxideconcentratie, procestemperatuur, sonicatie tijd en intensiteit en katalysator of verbruik van oplosmiddelen passen.
Bij bench-top level een UIP1000hd, maakt het mogelijk om beide trappen onafhankelijk gesimuleerd debieten van 100 tot 1000L / uur (25 tot 250 gal / hr) en proces- en sonicatie parameters te optimaliseren. Hielscher ultrasone apparatuur is ontworpen voor lineaire opschaling tot grotere volumes verwerken proef- of productieschaal. Hielscher installaties zijn bewezen betrouwbaar te werken voor een hoog volume processen, inclusief brandstof raffinage. Hielscher produceert gecontaineriseerde systemen, een combinatie van een aantal van onze high power 10kW of 16kW apparaten om clusters voor eenvoudige integratie. Ontwerpen om te voldoen aan eisen voor explosiegevaarlijke omgeving beschikbaar zijn, ook. In onderstaande tabel zijn de verwerking van volumes en aanbevolen apparatuur maten.

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
5 tot 200mL 50 tot 500 ml / min Uf200 ः t, UP400S
00,1 tot 2L 00,25 tot 2m3/ hr UIP1000hd, UIP2000hd
00,4 tot 10L 1 8m3/ hr UIP4000
na 4 30m3/ hr UIP16000
na boven 30m3/ hr cluster van UIP10000 of UIP16000
Ultrasone Mixing System - 2 Strengen van 6x10kW (2x120m3 / hr)

Ultrasone Mixing System – 2 Strengen van 6x10kW (2x120m3/ Hr)

Hielscher levert aan meer toepassingen in de olie- & gasindustrie

  • zuurveresteringsreactie
  • alkaline Transesterificatie
  • Aquafuels (Water / Oil)
  • Off-Shore Oliesensor Reiniging van de Off-Shore Oliesensor
  • Bereiding van boorvloeistoffen

Voordelen van het gebruik Ultrasone trillingen

UAODS biedt aanzienlijke voordelen ten opzichte van HDS. Thiofenen, gesubstitueerde benzo- en dibenzothiofenen geoxideerd onder lage temperatuur- en drukomstandigheden. Daarom is dure waterstof is niet nodig om deze werkwijze meer geschikt voor kleine en middelgrote raffinaderijen of geïsoleerde raffinaderijen niet dicht bij een waterstofpijpleiding. De verhoogde reactiesnelheid en milde reactietemperatuur en druk te vermijden het gebruik van dure of watervrije aprotische oplosmiddelen.
Integreren van een ultrasoon bijgestaan ​​oxidatieve ontzwaveling (UAODS) eenheid met een gebruikelijke hydrotreating-eenheid kan de efficiëntie bij het produceren van lage en / of ultralaag zwavelgehalte dieselbrandstoffen te verbeteren. Deze technologie kan worden gebruikt voor of na gebruikelijke hydrotreatement om het zwavelgehalte te verlagen.
De UAODS proces kan de schatting kapitaalkosten verlagen door meer dan de helft in vergelijking met de kosten van een nieuwe hoge-druk hydrotreater.

Nadelen van Hydro-ontzwaveling (HDS)

Hoewel hydro-ontzwaveling (HDS) een zeer efficiënte werkwijze is voor de verwijdering van thiolen, sulfiden en disulfiden, is het moeilijk om vuurvaste zwavelhoudende verbindingen zoals dibenzothiofeen en zijn derivaten (bijv. 4,6-dimethydibenzothiofeen 4,6-DMDBT) te verwijderen naar een ultra-laag niveau. Hoge temperaturen, hoge drukken en een hoog waterstofverbruik drijven de kapitaal- en bedrijfskosten van HDS op voor de ultra-diepe ontzwaveling. Hoge kapitaal- en operationele kosten zijn onvermijdelijk. Resterende sporenniveaus van zwavel kunnen de edelmetaalkatalysatoren vergiftigen die worden gebruikt bij het omvormings- en transformatieproces of de elektrodekatalysatoren die worden gebruikt in brandstofcelstapels.