Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Desulfurizimi i karburantit detar tejzanor

  • Karburantet detare preken nga rregulloret e reja, të cilat kërkojnë një përmbajtje të squfurit prej 0.5% m / m ose më pak.
  • Desulfurimi oksidativ i ndihmuar me ultratinguj (UAOD) është një metodë e vendosur që përshpejton reaksionin e oksidimit dhe është një proces ekonomik dhe i sigurt.
  • Proceset UAOD mund të zhvillohen në temperaturën e ambientit dhe presionit atmosferik dhe të lejojnë një heqje selektive të komponimeve të squfurit nga karburantet hidrokarbure.
  • Sistemet tejzanor të performancës së lartë Hielscher janë të lehta për t'u instaluar dhe të sigurt për të operuar në bord ose në breg.

Karburantet Detare të Sulfurit të Ulët

Organizata Ndërkombëtare Detare (IMO) ka zbatuar rregullore të reja me të cilat anijet detare në të gjithë botën kërkohet të përdorin lëndë djegëse detare me përmbajtje squfuri prej 0.5% m / m duke filluar nga janari i vitit 2020. Këto rregullore të reja kërkojnë ndryshime të thella në përpunimin e karburanteve detare: Për të përmbushur normat e reja për karburantet e ulët të squfurit, kërkohet një proces efikas desulfurizimi.
Desulfurimi oksidativ i ndihmuar ultrasonikisht (UAOD) i karburanteve të lëngshëm hidrokarbure si benzina, nafta, naftë, karburant detar, etj është një metodë shumë efikase dhe e zbatueshme për të hequr squfurin nga sasi të mëdha të rrjedhave të karburanteve të rënda.

Desulfurizimi oxidativ i asistuar ultrasonikisht (UAOD)

Fletorja e desulfurizimit oxidativ tejzanor me dy faza

Desulfurizimi oksidativ

Desulfurizimi oksidativ (ODS) është një alternativë miqësore ndaj mjedisit dhe ekonomike për hidrotulfurimin (HDS) pasi komponimet e oksiduara të squfurit mund të ndahen dukshëm më lehtë nga vajrat e karburantit të rëndë. Pas hapit të zhvlerësimit oksidativ, përbërësit e ekstraktuar të squfurit ndahen me metoda fizike p.sh. duke përdorur tretës polar jo të përhapur dhe gravitetin pasues, adsorbimin ose ndarjen centrifugale. Përndryshe, dekompozimi termik mund të përdoret për të hequr squfurin e oksiduar.
Për reaksionin oksidues të desulfurizimit, një oksidues (psh, hidrogjen H2O2, klorur natriumi NaClO2, oksidi i azotit N2O, periudha e natriumit NaIO4), kërkohet një katalizator (p.sh. acide), si dhe një reagjent transferimi fazor. Reagenti i transferimit të fazës ndihmon për të promovuar reagimin heterogjen midis fazave ujore dhe vajit, i cili është hapi që kufizon normën e reaksionit ODS.

Përfitimet e UAOD

  • shumë efikas – desulfurizim deri në 98%
  • ekonomik: investime të ulëta, kosto të ulët operative
  • asnjë helmim katalizator
  • shkallëzim i lehtë, linear
  • të sigurt për të vepruar
  • onshore & instalimi në det të hapur (në bord)
  • shpejt RoI
Desulfurizimi tejzanor i karburanteve të anijeve detare

Kërkesë informacioni





Desulfurizimi oxidativ i asistuar ultrasonikisht

Ndërsa hidrodulfurimi (HDS) kërkon kosto më të lartë investimi, temperaturë të lartë reagimi deri në 400ºC dhe presion të lartë deri në 100atm në reaktorë, procesi i desulfurizimit oxidativ ndihmues me ultratinguj (UAOD) është shumë më i përshtatshëm, efikas dhe më i gjelbër. UAOD rrit ndjeshëm reagimin e heqjes katalitike të squfurit dhe ofron në të njëjtën kohë kosto më të ulët operative, siguri më të lartë dhe mbrojtje të mjedisit. Sistemet e reaktorit industrial të rrjedhës tejzanor rrisin shkallën e desulfurizimit për shkak të një shpërndarjeje mjaft të efektshme dhe në këtë mënyrë përmirësojnë kinetikën e reagimit. Meqenëse përpunimi tejzanor siguron shpërndarje në shkallë nano, transferimi në masë midis fazave të ndryshme në reaksionin heterogjen është rritur në mënyrë drastike.
Cavitation fuqishme tejzanorTejzanor (akustik) cavitation rrit shkallën e reaksionit dhe transferimin në masë nga kushtet ekstreme, të cilat arrihen brenda pikave të nxehta kavitacionale. Gjatë shpërthimit të flluskave kavilative, temperaturat shumë të larta përafërsisht. 5000 K, shkalla e ftohjes shumë të shpejtë, presione prej përafërsisht. 2,000atm dhe në përputhje me rrethanat diferencat ekstreme të temperaturës dhe presionit arrihen në vend. Shpërthimi i flluskës së kavitacionit rezulton gjithashtu në avionë të lëngshëm me shpejtësi deri në 280m / s, gjë që krijon forca shumë të larta të qethjes. Këto forca të jashtëzakonshme mekanike përshpejtojnë kohën e reagimit të oksidimit dhe rrisin efikasitetin e konvertimit të squfurit brenda sekondave.

Largimi më i plotë i squfurit

Ndërsa mercaptans, thioethers, sulfides dhe disulfides mund të hiqen me anë të procesit konstruksion të hidrotulfurzimit (HDS), për heqjen e thiophenes, benzothiophens (BT), dibenzothiophenes (DBT) dhe 4,6-dimethyldibenzothiophenes (4,6-DMDBT) më shumë kërkohet metodë e sofistikuar. Desulfurimi ultrasonik oksidativ është shumë i efektshëm kur bëhet fjalë për heqjen e përbërjeve zjarrdurues të squfurit edhe vështirë se mund të hiqet (p.sh., 4,6-dimetilldibenzothiophene dhe derivatet e tjera tiofen të zëvendësuara nga alkili). Ebrahimi et al. (2018) raporti a efikasiteti i desulfurizimit deri në 98.25% duke përdorur një Sonoreactor Hielscher optimizuar për heqjen e squfurit. Për më tepër, komponimet e oksiduar ultrasonikisht të squfurit mund të ndahen përmes një larje uji themelore.

Me një desulfurizim oksidativ (UAOD) me shumë ekstra të ndihmuar nga ultrazërit, heqja e squfurit u rrit ndjeshëm. (Shayegan et al. 2013)

Efekti i procesit UAOD me shumë hapa në parametrat optimale

Testi i Fizibilitetit Ultrasonik i Desulfurizimit me UP400S

Shayegan et al. Ultrasonication e kombinuar 2013UP400S) me peroksid hidrogjeni si oksidues, FeSO si katalizator, acid acetik si rregullues pH dhe metanol si tretës ekstraktimi për të zvogëluar sasinë e squfurit të gazit.
Konstantet e shkallës së reaksionit gjatë desulfurimit oksidativ mund të rriten shumë duke shtuar jonet metalike si katalizator dhe duke përdorur zërit. Energjia e ultrazërit mund të zvogëlojë energjinë e aktivizimit të reaksionit. Trajtimi me ultrasonifikim thyen shtresën kufitare midis katalizatorëve të ngurtë dhe reagentëve dhe siguron një përzierje homogjene të katalizatorëve dhe reagentëve – duke përmirësuar në këtë mënyrë kinetikën e reaksionit.
Procesi i nxjerrjes së squfurit është një hap thelbësor gjatë desulfurizimit me qëllim të rikuperimit të vëllimit të përgjithshëm të naftës së gazit të zbardhur. Përdorimi i një ekstraktimi të lëngshëm-të lëngshëm duke përdorur metanol pasi tretësi është një proces i thjeshtë nxjerrjeje, por për të siguruar një efikasitet të lartë një përzierje efikase e fazave të padiskutueshme është thelbësore. Vetëm kur një ndërfaqe maksimale dhe më pas transferimi maksimal i masës bëhet midis fazave, arrihet një shkallë e lartë e nxjerrjes. Ultrasonifikimi dhe gjenerimi i kavitacionit akustik siguron përzierjen intensive të fazave të reaktantit dhe ul energjinë e aktivizimit të reaksionit.

Njësi tejzanor me performancë të lartë për desulfurizimin e karburantit detar

Hielscher Ultrasonics është udhëheqësi i tregut të sistemeve tejzanor me fuqi të lartë për aplikime të kërkuara siç është UAOD në shkallë industriale. Amplituda e lartë deri në 200 μm, operimi 24/7 nën ngarkesë të plotë dhe detyra të rënda, qëndrueshmëri dhe mirëdashësi ndaj përdoruesve janë karakteristikat kryesore të ultrasonicators Hielscher. Sistemet tejzanor të klasave të ndryshme të energjisë dhe pajisje të ndryshme të tilla si Sonotrodes dhe gjeometritë e reaktorit të rrjedhës lejojnë përshtatjen më të përshtatshme të sistemit ultrasonik me karburantin tuaj specifik, kapacitetin e përpunimit dhe mjedisin.
Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP400St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000hdT
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë rreth homogjenizimit tejzanor. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Hielscher Ultrasonics prodhon ultrasonicators me performancë të lartë për aplikimet sonochemical.

Procesorë tejzanor me fuqi të lartë nga laboratori në pilot dhe shkallë industriale.

Letërsi / Referencat

  • Ebrahimi, SL; Khosravi-Nikou, MR; Hashemabadi, SH (2018): Optimizimi i Sonoreactor-it për desulfurimin oxidativ të asistuar me ultratinguj të hidrokarbureve të lëngshme. Shkencë dhe Teknologji e Naftës Vol. 36, Issue 13, 2018.
  • Prajapati, AK; Singh, SK; Gupta, PS; Mishra, A. (2018): Desulfurizimi i naftës së papërpunuar nga ultratinguj me teknologji oksidative të integruar. IJSRD – Revista Ndërkombëtare për Kërkime Shkencore & Vëllimi i Zhvillimit. 6, Issue 02, 2018.
  • Shayegan, Z.; Razzaghi, M.; Niaei, A .; Salari, D.; Tabar, MTS; Akbari, AN (2013): Heqja e squfurit e vajit të gazit duke përdorur procesin e oksidimit katalitik të ndihmuar me ultratinguj dhe studimin e kushteve optimale të tij. Koreane J. Chem. Eng., 30 (9), 2013. 1751-1759.
  • Imtimac, A .; Ivančević, B .; Jambrošić, K. (2001): Karakterizimi i homogjenizuesve ultrasonik për industrinë e ndërtimit të anijeve.


Rezultatet e hulumtimit në Desulfurizimin Oksidativ të Ndihmuar Ultrasonikisht (UAOD)

Prajapati et al. (2018): Desulfurizimi i naftës së papërpunuar me anë të teknologjisë oksiduese të integruar ultratinguj. IJSRD – Revista Ndërkombëtare për Kërkime Shkencore & Vëllimi i Zhvillimit. 6, Issue 02, 2018.
Prajapati et al. (2018) përshkruaj përfitimet e një reaktori tejzanor Hielscher për desulfurizimin oksidativ me ndihmë ultratinguj (UAOD). UAOD është bërë një teknologji e vlefshme alternative për hidrotezimin tradicional, i cili është i dëmtuar nga kostot e konsiderueshme të investimeve dhe operacioneve për shkak të presionit të lartë, pajisjeve hidrodulfurizuese të temperaturës së lartë, kaldajave, hidrocentraleve dhe njësive të rikuperimit të squfurit. Desulfurizimi oxidativ i ndihmuar me ultratinguj lejon kryerjen e procesit për heqjen e thellë të squfurit në kushte shumë më të buta, më të shpejtë, më të sigurt dhe shumë më ekonomikisht.
Procesi i desulfurizimit oxidativ (UAOD) me ndihmën e ultrazërit u aplikua në naftë me naftë dhe lëndë ushqimore të produkteve të naftës që përmbajnë përbërës të modelit të squfurit (benzothiophene, dibenzothiophene dhe dimethyldibenzothiophene). Ndikimi i sasisë oksiduese, vëllimi i tretësit për hapin e nxjerrjes, koha dhe temperatura e trajtimit me ultratinguj (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, duke vepruar në 40%) u hetua. Duke përdorur kushtet e optimizuara për UAOD, heqja e squfurit deri në 99% u arrit për komponimet e modelit në lëndën e parë të naftës duke përdorur një proporcion molar për H2O2: acidi acetik: squfuri prej 64: 300: 1, pas 9 minutash trajtimi me ultratinguj në 90ºC, i ndjekur nga ekstraktimi me metanol (raporti i optimizuar i tretësit dhe vajit prej 0.36). Përdorimi i së njëjtës sasi të reagentit dhe 9 min ultratinguj heqja e squfurit ishte më e lartë se 75% për mostrat e naftës me naftë.
Rëndësia e ampliteteve ultrasonike të larta
Intensifikimi tejzanor i desulfurizimit oksidativ në shkallë komerciale të naftës së papërpunuar kërkon përdorimin e një procesori tejzanor me madhësi industriale përmes procesit tejzanor në gjendje të ruajë amplituda të lartë të dridhjeve 80 – 100 mikrons. Amplituda lidhet drejtpërdrejt me intensitetin e forcave të qethjes tejzanor të krijuar nga kavitacionet dhe duhet të ruhet në një nivel mjaft të lartë që përzierja të jetë efikase.
Eksperimentet e kryera nga Prajapati et al. tregojnë se ultrasonikimi rrit reaksionin e desulfurizimit. Efikasiteti i desulfurizimit ishte rreth 93.2% kur aplikohet ultratinguj me performancë të lartë.


Shayegan et al. (2013): Heqja e squfurit e naftës së gazit duke përdorur procesin oksidues katalitik të ndihmuar me ultratinguj dhe studimin e kushteve optimale të tij. Gazeta Koreane e Inxhinierisë Kimike 30 (9), Shtator 2013. 1751-1759.
Procesi i desulfurizimit oxidativ (UAOD) i ndihmuar me ultratinguj u aplikua për të zvogëluar komponimet e squfurit të vajit të gazit që përmbajnë lloje të ndryshme të përmbajtjes së squfurit. Rregullimi mjedisor kërkon një desulfurizim shumë të thellë për të eleminuar komponimet e squfurit. UAOD është një teknologji premtuese me kosto më të ulët operative dhe siguri më të lartë dhe mbrojtje të mjedisit. Për herë të parë agjenti tipik i transferimit të fazës (tetraoctil-amonium-bromid) u zëvendësua me izobutanol sepse përdorimi i izobutanolit është shumë më ekonomik se TOAB, duke mos imponuar ndotje. Reagimi u krye në pikën optimale me temperatura të ndryshme, në procedura me një, dy dhe tre hapa, duke hetuar efektin e rritjes graduale të H2O2 dhe TOAB duke u përdorur në vend të izobutanolit. Përqendrimi total i squfurit në fazën e naftës është analizuar me metodën ASTM-D3120. Heqja më e lartë prej rreth 90% për vajin e gazit që përmban 9,500 mg / kg squfur u arrit në tre hapa gjatë 17 minutave të procesit në 62 ± 2 ° C kur 180.3 mmol e H2O2 u përdor dhe nxjerrja u krye nga metanoli.


Akbari et al. (2014): Hetimi i variablave të procesit dhe efektet e intensifikimit të ultrazërit të aplikuar në desulfurizimin oksidativ të modelit me naftë mbi MoO3/ Al2O3 katalizator. Sonochemistry Ultrasonics 21 (2), Mars 2014. 692–705.
Një sistem i ri heterogjen Sonokatalitik i përbërë nga një MM3/ Al2O3 katalizator dhe H2O2 e kombinuar me ultrasonication u studiua për të përmirësuar dhe përshpejtuar oksidimin e modeleve të përbërjeve të squfurit të naftës, duke rezultuar në një përmirësim të rëndësishëm në efikasitetin e procesit. Ndikimi i ultrazërit në pronat, aktivitetin dhe qëndrueshmërinë e katalizatorit u studiua në detaje me anë të teknikave GC-FID, PSD, SEM dhe BET. Konvertimi mbi 98% i DBT në naftë model që përmban 1000 μg / g squfur u mor nga desulfurizimi i ri me anë të ultrazërit në H2O2/ raporti molar i squfurit prej 3, temperatura 318 K dhe dozimi katalizator prej 30 g / L pas reaksionit 30 min, në kundërshtim me konvertimin 55% të marrë gjatë procesit të heshtur. Ky përmirësim u ndikua në mënyrë të konsiderueshme nga parametrat e funksionimit dhe vetitë e katalizatorit. Efektet e variablave kryesore të procesit janë hetuar duke përdorur metodologjinë e sipërfaqes së përgjigjes në procesin e heshtur në krahasim me ultrasonication. Ultratingulli siguroi një shpërndarje të mirë të katalizatorit dhe oksidantit përmes prishjes së lidhjes së hidrogjenit dhe deagglomerimit të tyre në fazën e vajit. Depozitimi i papastërtive në sipërfaqen e katalizatorit shkaktoi një çaktivizim të shpejtë në eksperimentet e heshtura duke rezultuar vetëm 5% të oksidimit të DBT pas 6 cikleve të reagimit të heshtur nga katalizatori i ricikluar. Mbi 95% të DBT u oksidua pas 6 cikleve të ndihmuara me ultratinguj duke treguar një përmirësim të madh të stabilitetit duke pastruar sipërfaqen gjatë ultrasonication. Një ulje e konsiderueshme e madhësisë së grimcave është vërejtur gjithashtu pas sonication 3h që mund të sigurojë më shumë shpërndarje të katalizatorit në karburantin e modelit.


Afzalinia et al. (2016): Procesi i desulfurizimit oksidativ të asistuar me ultratinguj të karburantit të lëngshëm nga acidi fosfotungstik i mbështjellur në një ZF (II) të funksionuar me amine interenetruese si katalizator. Sonochemistry Ultrasonics 2016
Në këtë punë, desulfurizimi oksidativ i asistuar me ultratinguj (UAOD) të karburanteve të lëngshëm të kryera me një acid heterogjen roman shumë të shpërndarë shumë acide fosfotungstik të tipit Keggin (H3rob lufte12O40, PTA) katalizator që mbyllet në një MOF amino-funksionalizues (TMU-17-NH2). Përbërja e përgatitur shfaq aktivitet të lartë katalitik dhe ripërdorshmëri në desulfurizimin oksidativ të karburantit model. Desulfurizimi oksidativ i ndihmuar me ultratinguj (UAOD) është një mënyrë e re për të kryer reagimin e oksidimit të komponimeve që përmbajnë squfur shpejt, ekonomikisht, miqësor ndaj mjedisit dhe në mënyrë të sigurt, në kushte të buta. Valët ultratinguj mund të aplikohen si një mjet efikas për të ulur kohën e reagimit dhe përmirësojnë performancën e sistemit të desulfurizimit oksidativ. PTA @ TMU-17-NH2 mund të kryhet plotësisht desulfurizimi i vajit të modelit me 20 mg katalizator, raporti molar O / S prej 1: 1 në prani të MeCN si tretës ekstraktimi. Rezultatet e marra treguan se shndërrimet e DBT në DBTO2 arrijnë 98% pas 15 minutash në temperaturën e ambientit. Në këtë punë, ne përgatitëm TMU-17-NH2 dhe PTA / TMU-17-NH2 të përbërë nga rrezatimi me ultratinguj për herë të parë dhe të punësuar në procesin UAOD. Katalizatori i përgatitur shfaq një përsëritje të shkëlqyeshme pa rrjedhje të PTA dhe humbje të aktivitetit.