Hielscher ultrasunete tehnologie

Ultrasonically asistate oxidativă Desulfurarea (UAODS)

compuși conținând sulf în țiței, petrol, motorină și alte uleiuri combustibile includ sulfurile, tioli, tiofeni, substituite benzo- și dibenzotiofeni (BTs și DBT), Benzonaphthothiophene (BNT), și multe molecule mai complexe, în care tiofenilor condensate sunt cele mai comune forme. reactoare cu ultrasunete Hielscher asista oxidativ desulfurarea profundă proces necesar pentru a satisface reglementările de mediu stricte de astăzi și specificațiile ultra-low diesel de sulf (ULSD, 10ppm de sulf).
Reducerea sulfului la Refinery

Oxidativa Desulfurarea (ODS)

Dibenzotiofen Molecule Înainte de oxidativa Desulfurareadesulfurarea oxidativă cu peroxid de hidrogen și de extracție cu solvent ulterior este o tehnologie în două etape profund desulfurization pentru a reduce cantitatea de compuși organosulfurici în uleiurile combustibile. Hielscher reactoare cu ultrasunete sunt utilizate în ambele stadii pentru a îmbunătăți cinetica reacțiilor cu transfer de fază și ratele de dizolvare în sistemele de fază lichid-lichid.

Flowchart pentru ultrasonically asistate oxidativa Desulfurarea - 2 etape

Flowchart pentru ultrasonically asistate oxidativa Desulfurarea – 2 Etape

În prima etapă a desulfurarea oxidativă ultrasonically asistate, peroxid de hidrogen este folosit ca oxidant pentru oxida selectiv moleculele care conțin sulf, care sunt prezente în uleiurile combustibile la sulfoxizi lor corespunzătoare sau sulfone în condiții blânde pentru a mări solubilitatea în solvenți polari, cu o creștere în polaritatea lor. Oxidativă desulfurarea Dibenzotiophene la sulfoxidul și sulfonaÎn această etapă, insolubilitatea fazei apoase polară și faza organică nepolar este o problemă importantă în procesul de desulfurarea oxidativă ca ambele faze reacționează între ele numai la interfaza. Fara ultrasunetelor, aceasta are ca rezultat o rată scăzută de reacție și o conversie lentă a organosulfurici în acest sistem în două faze.

Instalațiile de rafinare necesită echipamente industriale grele, potrivite pentru prelucrarea volumului ridicat 24/7. Ia un Hielscher!

cu ultrasunete emulsificare

Amestecarea cu ultrasunete pentru Chimie EmulsieFaza uleioasă și faza apoasă sunt amestecate sunt pompată într-un amestecător static pentru a produce o emulsie de bază a unui raport volumetric constant, care este apoi alimentat în reactorul de amestecare cu ultrasunete. Acolo, cavitatie cu ultrasunete produce forfecare hidraulice înaltă și rupe faza apoasă în sub-micronice și nanosize picăturilor. Deoarece suprafața specifică a limitei de fază este influent pentru rata chimică a reacției această reducere semnificativă diametrul picăturii îmbunătățește cinetica reacției și reduce sau elimină nevoia de agenți de transfer de fază. Utilizarea ultrasunetelor, procentul volumului de peroxid poate fi redus, deoarece emulsii fine au nevoie de un volum mai mic pentru a furniza aceeași suprafață de contact cu faza uleioasă.

Oxidarea ultrasonically asistate

Cu ultrasunete Cavitația la 1500 WattsCavitatie cu ultrasunete produce încălzire intensă locală (~ 5000K), presiuni ridicate (~ 1000atm), încălzire enormă și ratele de răcire (>109 K / sec) și fluxuri de jet de lichid (~ 1000 km / h). Acest mediu extrem de reactiv oxidează tiofenii în faza uleioasă mai rapid și mai complet la sulfoxidul polar și sulfurile mai mari. Catalizatorul poate sprijini în continuare procesul de oxidare, dar acestea nu sunt esențiale. Catalizatorii de emulsie amfifilă sau catalizatorii de transfer de fază (PTC), cum ar fi sărurile de amoniu cuaternar, cu capacitatea lor unică de dizolvare atât în ​​lichide apoase cât și organice, s-a dovedit că încorporează cu oxidantul și îl transportă din faza de interfață în faza de reacție, creșterea vitezei de reacție. Reactivul Fenton poate fi adăugat pentru a spori eficiența oxidării desulfurației pentru combustibilii diesel și prezintă un efect sinergetic bun cu procesarea sono-oxidării.

Îmbunătățită Transferul de masă

Când compușii organosulfurici reacționează la o limită de fază, sulfoxizii și sulfonele se acumulează la suprafața picăturilor apoase și blochează alți compuși cu sulf din care interacționează în faza apoasă. Forfecarea hidraulică cauzată de fluxuri cu jet de cavitaționale și rezultat de streaming acustic în curgere turbulentă și transportul materialului de la și la picaturi suprafețe și conduce la coalescența repetate și formarea ulterioară de noi picăturilor. Pe măsură ce oxidarea progresează în timp, sonicare maximizează expunerea și interacțiunea reactivilor.

Faza de transfer Extracția sulfone

Emulsie ultrasunete Extracție lichid-lichidDupă oxidare și separarea din faza apoasă (H2O2), Sulfonelor poate fi extras cu un solvent polar, cum ar fi acetonitril la a doua etapă. Sulfonele va transfera la limita de fază între cele două faze la faza de solvent pentru polaritatea lor mai mare. La fel ca în prima etapă, Hielscher reactoare cu ultrasunete stimula extracția lichid-lichid, făcând o emulsie turbulent fin mărimea fazei solventului în faza uleioasă. Acest lucru crește extracția fazei suprafeței de contact și rezultatele și utilizarea solventului redus.

Contactati-ne / cere mai multe informații

Vorbeste cu noi despre cerințele dumneavoastră de prelucrare. Vă vom recomanda cele mai potrivite de instalare și de prelucrare a parametrilor pentru proiectul dumneavoastră.





Vă rugăm să rețineți Politica de confidentialitate.


De la testele de laborator la scară pilot și producție

Hielscher Ultrasonics ofera echipamente pentru a testa, verifica și să utilizeze această tehnologie la orice scară. Practic se face în 4 etape, numai.

  1. Se amestecă uleiul cu H2O2 și se supune sonicării pentru a oxida compușii cu sulf
  2. Se centrifughează pentru a separa faza apoasa
  3. Se amestecă faza de ulei cu solvent și se supune sonicării pentru a extrage sulfonele
  4. Se centrifughează pentru a separa faza de solvent cu sulfone

La scara de laborator, puteți utiliza un UP200Ht pentru a demonstra conceptul și ajustarea parametrilor de bază, cum ar fi concentrația de peroxid, temperatura de proces, timpul sonicare și intensitate precum și catalizator sau utilizarea solventului.
La banc-top la nivel de Uip1000hd permite să simuleze ambele etape, în mod independent, la debite de la 100 la 1000L / h (25 si 250 gal / h) și pentru a optimiza proces și sonicare parametri. Echipament cu ultrasunete Hielscher este proiectat pentru scara liniara pana la volume mai mari de prelucrare la scară pilot sau producție. instalatii Hielscher sunt dovedite de a lucra în mod fiabil pentru procese de mare volum, inclusiv rafinarea combustibilului. Hielscher produce sisteme containerizate, care combină mai multe dintre 10kW noastre de mare putere sau dispozitive 16kW la clustere pentru integrare ușoară. Modele industriale pentru a îndeplini cerințele de mediu periculoase sunt disponibile, de asemenea. Tabelul de mai jos procesarea unor volume și dimensiuni de echipamente recomandate.

volum lot Debit Aparate recomandate
5 200mL 50 până la 500 ml / min Uf200 ः t. UP400S
0.1 2l 0.25 la 2m3/HR Uip1000hd. Uip2000hd
0.4 la 10L 1 la 8m3/HR UIP4000
N / A. 4 la 30m3/HR UIP16000
N / A. 30m de mai sus3/HR grup de UIP10000 sau UIP16000
Cu ultrasunete Sistem de amestec - 2 Suvite de 6x10kW (2x120m3 / hr)

Sistem cu ultrasunete de amestec – 2 Suvite de 6x10kW (2x120m3/HR)

Hielscher le furnizează mai multe aplicații în ulei & industria de gaz

  • Acid Esterificarea
  • transesterificare alcalină
  • Aquafuels (apă / ulei)
  • Off-Shore ulei de curățare a senzorului
  • Prepararea Solutii de foraj

Beneficiile Utilizarea Ultrasonication

UAODS oferă avantaje semnificative în comparație cu HDS. Tiofenii, substituite benzo- și dibenzotiofeni sunt oxidate în condiții de temperatură și presiune joasă. De aceea, hidrogenul scump nu este necesar a face acest proces mai potrivite pentru rafinării de dimensiuni mici și medii, sau rafinăriile care nu sunt situate în apropierea unei conducte de hidrogen izolat. Viteza de reacție crește și temperatura de reacție ușoară și presiunea se evita angajarea solvenților anhidri sau aprotici scumpe.
Integrarea unei unități ultrasonically asistate desulfurarea oxidativă (UAODS) cu o unitate convențională prin hidrotratare poate îmbunătăți eficiența în producerea combustibililor cu conținut redus și / sau ultra-low diesel sulf. Această tehnologie poate fi utilizată înainte sau după hydrotreatement convențional pentru a reduce nivelul de sulf.
Procesul UAODS poate reduce costurile de capital estimarea cu mai mult de jumătate în comparație cu costul unei noi de hidrotratare de înaltă presiune.

Dezavantajele hidrodesulfurare (HDS)

Deși hidrodesulfurarea (HDS) este un procedeu extrem de eficient pentru îndepărtarea tiolilor, sulfurilor și disulfidelor, este dificil să se îndepărteze compușii cu conținut de sulf refractari cum ar fi dibenzotiofenul și derivații acestuia (de exemplu, 4,6-dimetidibenzotiofenul 4,6-DMDBT) la un nivel ultra-scăzut. Temperaturile ridicate, presiunile mari și consumul ridicat de hidrogen determină costurile de capital și de exploatare ale HDS pentru desulfurizarea ultra-profundă. Costurile mari de capital și de exploatare sunt inevitabile. Nivelele de sulf rămase pot otrăvi catalizatorii de metale nobile utilizați în procesul de transformare și transformare sau catalizatorii de electrozi utilizați în stive de celule de combustibil.