Hielscher ultralydteknologi

Ultralyd Alternativ til Hydrodesulfurization

Oljeraffinaderier står overfor stadig mer svovelholdige (sure) råmaterialer og miljøreguleringstrykk på svovelinnholdet i bensin. Samtidig øker kostnadene ved konvensjonell hydroavsvovling (HDS) på grunn av hydrogenet som trengs. Ultralyd kavitasjonsbehandling er en effektiv alternativ metode.

Fossile brensel inneholder svovelforbindelser. Disse skyldes nedbrytning av biologisk materiale som inneholder svovel under den naturlige dannelsen av fossile brensler.

Kjøretøy, for eksempel biler, fly og marinefartøyer eller kraftverk forårsake svoveldioksid (SO2) utslipp som et resultat av petroleumsbrenselforbrenningen. Det samme svovelet – selv i svært lave konsentrasjoner – forårsaker skader på edelmetallkatalysatorer i nedstrøms katalytisk reformering i petroleumsraffinaderier. Siste miljøkrav krever en svært dyp desulfurisering for å møte ultra-lav svovel diesel (ULSD) spesifikasjoner.

Bakgrunn – Hydroavsvovling (HDS)

Hydroavsvovling (HDS) er standarden katalytisk prosess for fjerning av svovel fra petroleumsprodukter. I denne prosessen blandes de svovelholdige fraksjoner av råoljen med hydrogen og en katalysator til reagere på hydrogensulfid. Katalysatoren består typisk av en aluminiumoksydbase impregnert med kobolt og molybden. Som oljen forsyninger blir mer sure, høyere trykk og alternative katalysatorer kreves for desulfuriseringen. Tilbakevendende aromatiske svovelforbindelser (f.eks. 4,6-dimetyldibenzotiofen) kan ikke fjernes ved hydroavsvovling på grunn av deres lave reaktivitet (se Deshpande 2004).

ultralydsbestemt avsvovling

Et alternativ til hydroavsvovling er ultralydsbestemt avsvovling. Eksponeringen av væsker til ultralydbølger med høy intensitet forårsaker akustisk kavitasjon. Dette er formasjonen og påfølgende voldelig sammenbrudd av små vakuum (kavitasjon) bobler. Lokalt oppstår ekstreme forhold fra den voldsomme sammenbruddet av hver boble:

  • Temperatur: opptil 5000 Kelvin
  • Trykk: opptil 2000 atmosfærer
  • Flytende stråler: opptil 1000 km / t.

Slike forhold fremmer a bedre overflatekjemi av katalysatorer ved forbedret mikroblanding. Spesielt høye lokale temperaturer endre kjemisk reaksjonskinetikk av desulfuriseringsprosessen. (se sonochemistry). Denne effekten tillater alternativ – billigere – katalysatorer eller alternativ desulfuriseringskjemi å bli brukt. Deshpande et al. (2004) undersøker et oksidativt system bestående av natriumkarbonat og hydrogenperoksid i et bifasisk system av diesel og acetonitril. Ultrasonication ble påført to bifasiske systemet. Studien oppnådde en reduksjon av DMDBT innholdet med mer enn 90% i dieselprøver.

Ultralyd prosessutstyr

Hielscher er ledende leverandør av ultrasoniske enheter med høy kapasitet, verdensomspennende. Som Hielscher gjør ultralydsprosessorer opp til 16kW effekt per enkelt enhet, det er ingen grense i plantestørrelse eller behandlingskapasitet. Klynger av flere 16kW-systemer blir brukt til behandling av større volumstrømmer. Industriell drivstoffbehandling trenger ikke mye ultralydsenergi. Den faktiske energibehovet kan bestemmes ved hjelp av en 1kW ultralydsprosessor i benk-skala. Alle resultater fra slike bench-top-forsøk kan være oppskalert lett.

Om nødvendig, FM- og ATEX-sertifiserte ultralydsenheter (f.eks UIP1000-EXD) er tilgjengelig for sonikering i farlige miljøer.

Kostnader for ultralyd

(Klikk for større bilde!) Den totale energieffektiviteten er viktig for ultralydbehandling av væsker. Effektiviteten beskriver hvor mye kraften overføres fra støpselet til væsken. Våre sonication-enheter har en total effektivitet på over 80%.Ultralydbehandling er en effektiv prosesseringsteknologi. Ultralydsbehandlingskostnader skyldes hovedsakelig investeringen
for ultralydsenheter, verktøyskostnader og vedlikehold. Den utestående energieffektivitet (se diagram) av Hielscher ultralydsenheter bidrar til å redusere brukskostnadene.

Be om mer informasjon!

Vennligst bruk skjemaet under, hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om bruk av ultralyd i desulfurization.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Litteratur

Deshpande, A., Bassi, A., Prakash, A. (2004): Ultralydassistert, basekatalysert oksydasjon av 4,6-dimetyldibenzotiofen i et bifasisk diesel-acetonitril-system; i: Energibruk, 19 (1), 28 -34, 2005.

Mei H., Mei BW, Yen TF (2003): En ny metode for å skaffe ultra-lavt svovel diesel drivstoff via ultralyd assistert oksidativ desulfurization; i: Brensel, volum 82, nummer 4, mars 2003, s. 405-414 (10), 2003.