Rozpúšťadle asistovanej oxidatívnej Desulfurization (UAODS)

Zlúčeniny obsahujúce síru v surovej rope, rope, motorovej nafte a iných vykurovacích olejoch zahŕňajú sulfidy, tioly, tiofény, substituované benzo- a dibenzotiofény (BT a DBT), benzonaftofén (BNT) a mnoho komplexnejších molekúl, v ktorých sú kondenzované tiofény najbežnejšími formami. Hielscher ultrazvukové reaktory pomáhajú oxidačnému procesu hlbokej desulfurizácie potrebnému na splnenie dnešných prísnych environmentálnych predpisov a ultra-nízky obsah síry diesel (ULSD, 10ppm síry) špecifikácie.

Oxidatívna desulfurizácia (ODS)

Dibenzothiophene molekula pred oxidatívne DesulfurizationOxidatívne odsírenie s peroxidom vodíka a následné extrakcia rozpúšťadla je Dvojstupňová hlboká desulfurization technológia na zníženie množstva organosulkožušinových zlúčenín v palivových olejoch. Hielscher ultrazvukové reaktory sa používajú v oboch fázach na zlepšenie fázy-transfer reakčná kinetika a rozpúšťanie sadzieb v kvapalnej-kvapalnej fáze systémov.

Redukcia síry v rafinérii

Vývojový diagram pre Rozpúšťadle asistovanej oxidatívnej desulfurization-2 etapy

Vývojový diagram pre Rozpúšťadle asistovanej oxidatívnej Desulfurization – 2 stupne

V prvej fáze Rozpúšťadle asistovanej oxidatívnej odsírenie, peroxid vodíka sa používa ako oxidant selektívne oxidovať síry-obsahujúce molekuly, ktoré sú prítomné v palivových olejoch na ich zodpovedajúce sulfoxidy alebo sulfónov pod miernym podmienky na zvýšenie ich rozpustnosti v polárnych rozpúšťadlách so zvýšením ich polarity. Oxidatívne desulfurizácia Dibenzotiophene na sulfoxid a SulfoneV tomto štádiu je nerozpustnosť polárnej vodnej fázy a nonpolar organická fáza významným problémom v procese oxidatívnej odsírenia, pretože obe fázy reagujú navzájom len na medzifázovej úrovni. Bez ultrazvukom, to vedie k nízkej reakčnej rýchlosti a pomalej premeny organosulfur v tomto dvojfázovom systéme.

Rafinačný zariadenia vyžadujú vysokovýkonné priemyselné zariadenia, vhodné pre vysoko objemové spracovanie 24/7. Získajte Hielscher!

Ultrazvukový emulsification

Ultrazvukový miešanie pre emulziu chémiaOlejová fáza a vodná fáza sa zmiešajú a prečerpajú do statického miešača, aby sa vytvorila základná emulzia konštantného objemového pomeru, ktorá sa potom privádza do ultrazvukového zmiešavacieho reaktora. Tam ultrazvuková kavitácia produkuje vysoký hydraulický šmyk a rozdeľuje vodnú fázu na sub-mikrónové a nanosize kvapôčky. Keďže špecifická povrchová plocha fázovej hranice má vplyv na chemickú rýchlosť reakcie, toto významné zníženie priemeru kvapôčok zlepšuje kinetiku reakcie a znižuje alebo eliminuje potrebu činidiel na prenos fázy. Pomocou ultrazvuku môže byť objemové percento peroxidu znížené, pretože jemnejšie emulzie potrebujú menší objem na zabezpečenie rovnakého kontaktného povrchu s olejovou fázou.

Rozpúšťadle asistovanej oxidácie

Ultrazvukový kavitácie na 1500 wattovUltrazvukový kavitácie produkuje intenzívne miestne vykurovanie (~ 5000K), vysoké tlaky (~ 1000atm), obrovské vykurovanie a chladenie sadzby (>109 K/SEC), a prúdy kvapalného prúdu (~ 1000 km/h). Toto veľmi reaktívne prostredie oxiduje thiophenes v ropnej fáze rýchlejšie a viac úplne na väčšiu polárnu sulfoxidu a sulfones. Katalyzátor môže ďalej podporovať proces oxidácie, ale nie sú podstatné. Amphiphilic emulzie katalyzátory alebo fáza-transfer katalyzátory (PTC), ako sú kvartérne amónne soli s ich jedinečnú schopnosť rozpustiť v oboch vodných a organických kvapalín bolo preukázané, že začleniť sa oxidant a dopravu z rozhrania fázy reakcie, čím sa zvyšuje miera reakcie. Fenton je činidlo môže byť pridaný k zvýšeniu oxidačné desulfurization účinnosť pre dieselové palivá a ukazuje dobrý synerggetický účinok s sono-oxidačné spracovanie.

Vylepšený prenos hmoty ultrazvukom

Keď organosulkožušinové zlúčeniny reagujú na hranici fázy, sulfoxidy a sulfony sa hromadia na vodnej kvapôčky povrchu a blokovať ďalšie zlúčeniny síry z interakcie vo vodnej fáze. Hydraulické šmyku spôsobené cavitational prúdové prúdy a akustický streaming za následok turbulentné prúdenie a materiálové dopravu z a na kvapôčky povrchy a vedie k opakovanej Koalescenčný a následnej tvorbe nových kvapôčok. Vzhľadom k oxidácii postupuje v priebehu času, ultrazvukom maximalizuje expozíciu a interakciu reagencií.

Fáza prenosu extrakcie Sulfonov

Emulzia pre ultrazvukovú kvapalinu-kvapalnú extrakciuPo oxidácii a separácii z vodnej fázy (H2O2) sa sulfóny môžu extrahovať pomocou polárneho rozpúšťadla, ako je acetonitril v druhom stupni. Sulfóny sa prenesú na fázovej hranici medzi oboma fázami do fázy rozpúšťadla pre ich vyššiu polaritu. Rovnako ako v prvej fáze, Hielscher ultrazvukové reaktory zvýšiť extrakciu kvapalina-kvapalina tým, že robí jemnú veľkosť turbulentnej emulzie rozpúšťadlovej fázy v olejovej fáze. Tým sa zvyšuje fázový kontaktný povrch a výsledky extrakcie a znižuje sa používanie rozpúšťadiel.

Kontaktujte nás / požiadajte o ďalšie informácie

Porozprávajte sa s nami o vaše požiadavky na spracovanie. Odporučíme najvhodnejšie nastavenie a spracovanie parametrov pre váš projekt.





Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Od laboratórneho testovania po pilotný rozsah a výrobu

Hielscher Ultrasonics ponúka zariadenia pre testovanie, overenie a využiť túto technológiu v akomkoľvek meradle. V podstate sa to robí v 4 krokoch, len.

  1. Zmiešajte olej s H2O2 a ultrazvukom na oxidáciu zlúčenín síry
  2. Odstreďte do samostatnej vodnej fázy
  3. Zmiešajte olejovú fázu s rozpúšťadlom a sonikou na extrahovanie sulfonov
  4. Odstreďte do samostatnej fázy rozpúšťadla so sulfonami

V laboratóriu meradle, môžete použiť UP200Ht demonštrovať koncept a upraviť základné parametre, ako je koncentrácia peroxidu, proces teploty, ultrazvukom čas a intenzitu, rovnako ako katalyzátor alebo rozpúšťadlo použitie.
Na bench-top úrovni výkonný sonikátor, ako je UIP1000hdT alebo UIP2000hdT, umožňuje simulovať oba stupne nezávisle pri prietokoch od 100 do 1000L / h (25 až 250 gal / h) a optimalizovať parametre procesu a ultrazvukom. Hielscher ultrazvukové zariadenie je určené pre lineárne rozšírenie na väčšie objemy spracovania v pilotnom alebo výrobnom meradle. Inštalácie Hielscher preukázateľne fungujú spoľahlivo pre veľkoobjemové procesy vrátane rafinácie paliva. Hielscher vyrába kontajnerové systémy, ktoré kombinujú niekoľko našich vysokovýkonných zariadení s výkonom 10 kW alebo 16 kW do klastrov pre jednoduchú integráciu. K dispozícii sú aj návrhy, ktoré spĺňajú požiadavky na nebezpečné prostredie. V nasledujúcej tabuľke sú uvedené objemy spracovania a odporúčané veľkosti zariadení.

Objem šarže prietok Odporúčané Devices
5 až 200 ml 50 až 500 ml / min UP200Ht, Up400s
00,1 do 2l 0, 25-2metry3/ hod Uip1000hd, UIP2000hd
00,4 až 10L 1-8 m3/ hod UIP4000
neuv 4 až 30m3/ hod UIP16000
neuv nad 30 m3/ hod strapec UIP10000 alebo UIP16000
Ultrazvukový zmiešavací systém-2 pramene 6x10kW (2x120m3/HR)

Ultrazvukový zmiešavací systém – 2 pramene 6x10kW (2x120m3HR

Hielscher dodávky pre viac aplikácií v oleji & Plynárenský priemysel

  • Kyselina esterifikácia
  • Alkalická transesterifikácia
  • Aquafuels (voda/ropa)
  • Off-shore olejový senzor Čistenie
  • Príprava vŕtanie tekutín

Výhody použitia ultrazvukom

UAODS ponúka významné výhody v porovnaní s HDS. Thiophenes, substituované benzo-a dibenzothiophenes sa oxidujú pri nízkych teplotách a tlakových podmienkach. Preto nie je potrebný nákladný vodík, aby tento proces bol vhodnejší pre malé a stredné rafinérie alebo izolované rafinérie, ktoré sa nenachádzajú v blízkosti vodíkových potrubí. Zvýšená reakčná rýchlosť a mierna Reakčná teplota a tlak sa vyhýbajte zamestnávaní drahých bezvodých alebo aprotických rozpúšťadiel.
Integrácia Rozpúšťadle asistovanej oxidatívnej odsírujúcej (UAODS) jednotky s konvenčnou hydroošetrujúcim jednotkou môže zlepšiť účinnosť pri výrobe nízkych a/alebo ultra-nízkych sírnych naftových palív. Táto technológia môže byť použitá pred alebo po konvenčnej hydrotreatement znížiť hladinu síry.
Proces UAODS môže znížiť odhad kapitálových nákladov o viac ako polovicu v porovnaní s nákladmi na nový vysokotlakový hydrotreater.

Nevýhody Hydrodesulfurization (HDS)

Zatiaľ čo hydrodesulfurization (HDS) je vysoko efektívny proces odstraňovania tiolov, sulfidov a disulidov, je ťažké odstrániť refraktérne zlúčeniny obsahujúce síru, ako je dibenzothiophene a jeho deriváty (napr. 4, 6- dimethydibenzothiophene 4, 6-DMDBT) na ultra-nízkej úrovni. Vysoké teploty, vysoký tlak, a vysoká spotreba vodíka sú hnacou až kapitál a prevádzkové náklady HDS pre ultra-hlboké odsírovanie. Vysoké kapitálové a prevádzkové náklady sú nevyhnutné. Zostávajúce stopových hladín síry môže jed ušľachtilé kovové katalyzátory používané v re-tvárnenie a transformácie procesu alebo elektródy katalyzátory používané v palivových článkov komíny.


Radi prediskutujeme váš proces.

Poďme sa skontaktovať.