Technologia ultradźwiękowa firmy Hielscher

Wspomagane ultradźwiękami proces odsiarczania poprzez utlenianie (UAODS)

związki zawierające siarkę z ropy naftowej, nafty, oleju napędowego i olejów opałowych zawierać inne siarczki, tiole, podstawione tiofeny, benzo- i dibenzotiofeny (BTS i DBTS), Benzonaphthothiophene (BNT) i wiele bardziej złożone cząsteczki, w której te skrócone tiofeny są najbardziej popularne formy. Hielscher ultradźwiękowe reaktory pomagać oksydacyjny głębokiego odsiarczania Proces niezbędnych do sprostania dzisiejszym rygorystyczne przepisy dotyczące ochrony środowiska i ultra-niskie diesel siarki (ULSD, 10ppm siarki) specyfikacji.
Zmniejszenie siarki w rafinerii

Proces odsiarczania poprzez utlenianie (ODS),

Dibenzotiofen Molecule Przed oksydacyjnego odsiarczaniaProces odsiarczania poprzez utlenianie za pomocą nadtlenku wodoru, a następnie ekstrakcji rozpuszczalnikiem jest dwustopniowa technika głębokiego odsiarczania w celu zmniejszenia ilości związki siarkoorganiczne olejów paliwowych. Hielscher ultradźwiękowe reaktory są stosowane w dwóch etapach w celu poprawienia kinetyki reakcji przeniesienia fazowego i szybkości rozpuszczania w systemach faz ciecz-ciecz.

Schemat blokowy dla ultradźwiękami Assisted odsiarczania oksydacyjnego - 2 etapach

Schemat blokowy dla ultradźwiękami Assisted odsiarczania oksydacyjnego – 2 etapach

W pierwszym etapie za pomocą ultradźwięków wspomaganego odsiarczania poprzez utlenianie, nadtlenek wodoru stosuje się jako utleniacz, w celu selektywnego utlenienia cząsteczki zawierające siarkę, które występują w oleju z paliwa do ich odpowiednich sulfotlenków lub sulfonów, w łagodnych warunkach, w celu zwiększenia ich rozpuszczalności w rozpuszczalnikach polarnych ze wzrostem w ich polaryzacji. Oksydacyjny Odsiarczanie Dibenzotiophene do sulfotlenku i sulfonuNa tym etapie, brak rozpuszczalności polarnej fazy wodnej i fazy organicznej z niepolarnym jest znaczącym problemem w procesie oksydacyjnego odsiarczania, ponieważ oba etapy reakcji ze sobą tylko na granicy faz. Bez ultradźwięków, powoduje niską szybkość reakcji i powoli konwersji siarkoorganiczne w tym układzie dwufazowym.

Instalacje rafineryjne wymagają ciężkiego sprzętu przemysłowego, nadającego się do przetwarzania dużych ilości przez całą dobę, 7 dni w tygodniu. Zdobądź Hielschera!

ultradźwiękowy Emulsyfikacja

Mieszanie ultradźwiękowe chemii emulsyjnychFazę olejową i fazę wodną miesza się pompowana do statycznego mieszadła wytworzenia podstawowej emulsji stałym stosunku objętościowym, który jest następnie podawany do reaktora do mieszania ultradźwiękowego. Tam, kawitacji ultradźwiękowej wytwarza wysokiego ścinania hydraulicznego i przerywa fazę wodną do submikronowych i nano-rozmiarze kropelki. Jako powierzchni właściwej granicy faz jest wpływowi na szybkość reakcji chemicznej w tym znaczne zmniejszenie średnicy kropelek poprawia kinetykę reakcji i zmniejsza lub eliminuje potrzebę stosowania środków przeniesienia fazowego. Za pomocą ultradźwięków, procentowa ilość nadtlenku można zmniejszyć, ponieważ drobniejszych emulsji potrzeba mniejszej objętości, aby zapewnić tę samą powierzchnię kontaktu z fazą olejową.

Ultradźwiękami Assisted Utlenianie

Kawitacji ultradźwiękowej na 1500 watówKawitacja ultradźwiękowa intensywnym ogrzewaniu tworzy lokalną (~ 5000K), wysokie ciśnienie (~ 1000atm) ogromną ogrzewania i chłodzenia (>109 K / s) i strumienie ciekłego strumienia (~ 1000 km / h). To ekstremalnie reaktywne środowisko utlenia tiofeny w fazie olejowej szybciej i bardziej do bardziej polarnego sulfotlenku i sulfonów. Katalizator może dalej wspierać proces utleniania, ale nie są one niezbędne. Wykazano, że amfifilowe katalizatory emulsyjne lub katalizatory przeniesienia fazowego (PTC), takie jak czwartorzędowe sole amoniowe z ich unikalną zdolnością do rozpuszczania zarówno w wodnych, jak i organicznych cieczach, zawierają z utleniaczem i przenoszą go z fazy przejściowej do fazy reakcji, przez co zwiększenie szybkości reakcji. Odczynnik Fentona można dodać w celu zwiększenia skuteczności oksydacyjnego odsiarczania olejów napędowych i wykazuje dobry efekt synergiczny z przetwarzaniem sono-oksydacyjnym.

Ulepszony Mass-Transfer

Gdy związki siarkoorganiczne reakcję na granicy faz, Sulfotlenki i sulfony gromadzić na powierzchni kropelek wodnego i zablokować inne związki siarki z interakcji w fazie wodnej. Nożyce hydrauliczne spowodowane strumieniami kawitacyjnych strumieniowych akustyczny wyniku strumieniowej turbulentny i transportu materiału z i do powierzchni kropel i prowadzi do koalescencji i następnie wielokrotnym powstawania nowych kropel. W miarę postępu utleniania przez czas sonikacji zwiększa ekspozycję i interakcję z reagentów.

Ekstrakcja fazy transferu sulfonów

Emulsja ultradźwiękowe ekstrakcji ciecz-cieczPo utlenieniu i oddzieleniu od fazy wodnej (H2O2) Sulfony mogą być uzyskiwane przy użyciu polarnego rozpuszczalnika, takiego jak acetonitryl, w drugim etapie. Sulfonów przeniesie się na granicy faz między obu faz do fazy rozpuszczalnika do ich większej polarności. Podobnie jak w pierwszym etapie, Hielscher ultradźwiękowe reaktory zwiększenia ekstrakcji ciecz-ciecz, dokonując w porządku wielkości turbulentny emulsji fazy rozpuszczalnika do fazy olejowej. Zwiększa to ekstrakcję fazy powierzchnię stykową i wyników zmniejszone zużycie rozpuszczalnika.

Kontakt / Poproś o więcej informacji

Porozmawiaj z nami o swoich wymagań technologicznych. My polecamy najbardziej odpowiednie parametry konfiguracyjne i przetwarzania dla danego projektu.





Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Od badań laboratoryjnych do skali pilotowej i Produkcji

Hielscher Ultrasonics oferuje sprzęt do testowania, weryfikacji i wykorzystania tej technologii w dowolnej skali. Zasadniczo odbywa się to w 4 etapach, tylko.

  1. Mieszać olej H2O2 i sonifikowano do utleniania związków siarki
  2. Wirówka do oddzielania fazy wodnej
  3. Zmieszać fazę olejową rozpuszczalnikiem i sonifikowano wyodrębnić sulfony
  4. Wirówka do oddzielania fazy rozpuszczalnika z sulfonów

W skali laboratoryjnej można stosować UP200Ht wykazać koncepcję i dostosować podstawowych parametrów, takich jak stężenie nadtlenku, temperatura procesu, czas sonikacji i intensywności, jak katalizator lub użycia rozpuszczalników.
Na ławce-top poziom A UIP1000hd, umożliwia symulację obu etapów niezależnie z szybkością przepływu od 100 do 1000 litrów / h (od 25 do 250 galonów / h) i do optymalizacji parametrów procesu i ultradźwięków. Hielscher urządzenia ultradźwiękowego jest zaprojektowana do liniowego zwiększania skali do większych objętości przetwarzania lub produkcji w skali pilotowej. Instalacje Hielscher są sprawdzone niezawodnie pracować dla dużych objętości, w tym procesów rafinacji paliw. Hielscher produkuje systemy kontenerowych, łącząc kilka z naszej dużej mocy 10kW lub 16kW urządzeń do klastrów dla łatwej integracji. Designs spotkać niebezpieczne wymagania środowiskowe są dostępne, too. Poniższa tabela zawiera listę przetwarzania woluminów i zalecanych rozmiarów sprzętu.

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
5 do 200 ml Od 50 do 500 ml / min UP200Ht, UP400S
00,1 2L 00,25 do 2m3/ godz UIP1000hd, UIP2000hd
00,4 do 10L 1 do 8 metrów3/ godz UIP4000
b.d. 4 do 30m3/ godz UIP16000
b.d. powyżej 30m3/ godz klaster UIP10000 lub UIP16000
Mieszanie ultradźwiękowe System - 2 łańcuchów 6x10kW (2x120m3 / h)

Ultradźwiękowy system mieszania – 2 łańcuchów 6x10kW (2x120m3/ H)

Hielscher dostarcza do większej liczby aplikacji w oleju & Gazownictwo

  • estryfikacji kwasu
  • alkalicznej transestryfikacji
  • Aquafuels (woda / olej)
  • Czyszczenie czujnika oleju na morzu (Off-Shore Oil Sensor Cleaning)
  • Przygotowanie płuczek wiertniczych

Korzyści wynikające z zastosowania ultradźwięki

UAODS oferuje znaczące zalety w porównaniu z HDS. Tiofeny, podstawiony benzo, a dibenzotiofeny utlenia się w łagodnych warunkach temperatury i ciśnienia. W związku z tym, drogie wodoru nie jest wymagana co czyni ten proces bardziej nadaje się do małych i średniej wielkości rafinerii, lub wyizolowane rafinerie nie znajdujące się w pobliżu rurociągu wodoru. Zwiększona szybkość reakcji i łagodne temperatury reakcji i ciśnienia pracy uniknąć kosztownych bezwodnych lub aprotonowych rozpuszczalników.
Integracja ultradźwiękami wspomaga proces odsiarczania poprzez utlenianie (UAODS) Urządzenie do konwencjonalnej jednostki hydrorafinacji może poprawić wydajność w produkcji paliw o niskich i / lub ultra-niska Diesla siarki. Technologia ta może być stosowany przed lub po konwencjonalnej hydrotreatement w celu obniżenia zawartości siarki.
Proces UAODS może obniżyć koszty kapitałowe szacunkowe o ponad połowę w porównaniu do kosztów nowej wysokociśnieniowej hydrorafinacji.

Wady hydroodsiarczania (HDS)

Podczas hydroodsiarczania (HDS) jest wysoce wydajny sposób usuwania tioli, siarczki i dwusiarczki, to jest trudny do usunięcia materiałów ogniotrwałych zawierających związki siarki, takie jak dibenzotiofen i jego pochodne (na przykład 4,6-dimethydibenzothiophene 4,6-DMDBT) na bardzo niskim poziomie. Wysokie temperatury, wysokie ciśnienie i wysokie zużycie wodoru są jazdy w górę kosztów kapitałowych i operacyjnych z HDS do ultra-głębokim odsiarczania. Wysokie koszty kapitałowe i operacyjne są nieuniknione. Pozostałe śladowe ilości siarki może zatruwać katalizatory metali szlachetnych użytych w procesie ponownego formowania i przekształcanie lub katalizatory elektrod stosowanych w zestawach ogniw paliwowych.