Alternativë tejzanor për hidrodesulfurizimin

Rafineritë e naftës po përballen me rritjen e furnizimit me naftë bruto të squfurit, e ashtuquajtura bruto e thartë, ndërsa në të njëjtën kohë rregulloret mjedisore presion për përmbajtje më të ulët të squfurit në benzinë. Njëkohësisht, kostot e hidrodesulfurizimit konvencional (HDS) po rriten për shkak të hidrogjenit të nevojshëm. Trajtimi me kavitacion me ultratinguj është një metodë alternative efektive për të hequr squfurin nga nafta e papërpunuar.

Plotësoni standardet e squfurit në vaj me sonication

Lëndët djegëse fosile përmbajnë komponime squfuri. Këto rezultojnë nga degradimi i lëndës biologjike që përmban squfur gjatë formimit natyror të lëndëve djegëse fosile.

Automjetet, si makinat, avionët dhe anijet detare ose termocentralet shkaktojnë emetim të dioksidit të squfurit (SO2) si rezultat i djegies së karburantit të naftës. I njëjti squfur – edhe në përqëndrime shumë të ulëta – shkakton dëme në katalizatorët e metaleve fisnike në reformimin katalitik të rrjedhës së poshtme në rafineritë e naftës. Rregulloret e fundit mjedisore kërkojnë një desulfurizim shumë të thellë për të përmbushur specifikimet e naftës me squfur ultra të ulët (ULSD).
 

Instalimi me 192 kW sonikatorë me fuqi të lartë për desulfurizimin e vajrave të papërpunuara

Sfondi – Hidrodesulfurizimi (HDS)

Hidrodesulfurizimi (HDS) është procesi standard katalitik për heqjen e squfurit nga produktet e naftës. Në këtë proces, fraksionet sulfurore të naftës së papërpunuar përzihen me hidrogjen dhe një katalizator për të reaguar ndaj sulfurit të hidrogjenit. Në mënyrë tipike, katalizatori përbëhet nga një bazë alumini e ngopur me kobalt dhe molibden. Ndërsa furnizimet e naftës bëhen më të tharta, presione më të larta dhe katalizatorë alternativë kërkohen për desulfurizimin. Komponimet aromatike të squfurit kundërshtues (p.sh. 4,6-dimetildibenzotiofen) nuk mund të hiqen duke përdorur hidrodesulfurizimin, për shkak të reaktivitetit të tyre të ulët.

desulfurizimi i asistuar me ultratinguj

Një alternativë ndaj hidrodesulfurizimit është desulfurizimi me ndihmën e ultrazërit. Ekspozimi i lëngjeve ndaj valëve ultrasonike me intensitet të lartë shkakton kavitacion akustik. Ky është formimi dhe kolapsi pasues i dhunshëm i flluskave të vogla me vakum (kavitacion). Lokalisht, kushtet ekstreme lindin nga shembja e dhunshme e secilës flluskë:

• Temperatura: deri në 5000 Kelvin
• Presioni: deri në 2000 atmosfera
• Aeroplanë të lëngshëm: deri në 1000 km/orë.

Kushtet e tilla nxisin një kimi më të mirë sipërfaqësore të katalizatorëve duke përmirësuar mikro-përzierjen. Në veçanti temperaturat e larta lokale ndryshojnë kinetikën e reaksionit kimik të procesit të desulfurizimit. Ky efekt mundëson alternativë – më pak të shtrenjtë – katalizatorë ose kimi alternative të desulfurizimit që do të përdoren. Deshpande etj. (2004) heton një sistem oksidativ të përbërë nga karbonat natriumi dhe peroksid hidrogjeni në një sistem bifazik të naftës dhe acetonitrilit. Ultrasonication është aplikuar në sistemin bifazike. Studimi arriti një reduktim të përmbajtjes së DMDBT me më shumë se 90% në mostrat e naftës.

Sonicator me performancë të lartë për desulfurizimin e naftës së papërpunuar

Hielscher është furnizuesi kryesor i sonikatorëve me kapacitet të lartë, në mbarë botën. Ndërsa Hielscher projekton dhe prodhon procesorë tejzanor me performancë të lartë me fuqi deri në 16 kW për pajisje të vetme, nuk ka asnjë kufizim në madhësinë e impiantit ose kapacitetin e përpunimit. Grupimet e disa sistemeve 16 kW janë duke u përdorur për përpunimin e prurjeve me vëllim më të madh. Përpunimi industrial i karburantit nuk kërkon shumë energji tejzanor. Kërkesa aktuale për energji mund të përcaktohet duke përdorur një sonikator të lartë si p.sh. UIP1000hdT. Të gjitha rezultatet nga prova të tilla në stol mund të shkallëzohen plotësisht në mënyrë lineare, gjë që lehtëson zbatimin e procesit të desulfurizimit tejzanor në shkallën e prodhimit industrial.

Nëse kërkohet, aparatet ultrasonikë të certifikuar ATEX (p.sh. UIP1000-Exd) janë të disponueshëm për sonikimin në mjedise të rrezikshme.

Kostot e ultrazërit

Ultrasonication është një teknologji efektive e përpunimit. Kostot e përpunimit tejzanor rezultojnë kryesisht nga investimi
për pajisjet tejzanor, kostot e shërbimeve dhe mirëmbajtjen. Efikasiteti i jashtëzakonshëm i energjisë (shih grafiku) i pajisjeve tejzanor Hielscher ndihmon në uljen e kostove të shërbimeve.

Letërsia

Deshpande, A., Bassi, A., Prakash, A. (2004): Oksidimi i 4,6-dimetildibenzotiofenit i ndihmuar me ultratinguj, i katalizuar nga baza, në një sistem dyfazor naftë-acetonitrile; në: Karburantet e energjisë, 19 (1), 28 -34, 2005.

Mei H., Mei BW, Yen TF (2003): Një metodë e re për marrjen e karburantit dizel me squfur ultra të ulët nëpërmjet desulfurizimit oksidativ të asistuar me ultratinguj; në: Karburanti, Vëllimi 82, Numri 4, Mars 2003, f. 405-414(10), 2003.