ช่วย ultrasonically Oxidative Desulfurization (UAODS)

สารประกอบกำมะถันที่มี น้ำมันดิบ, น้ำมัน, ดีเซลและน้ำมันเชื้อเพลิงอื่น ๆ รวมถึงซัลไฟด์, thiols, ไทโอฟีทดแทน benzo- และ dibenzothiophenes (บีทีเอสและ DBTS), benzonaphthothiophene (BNT) และอื่น ๆ อีกมากมายที่ซับซ้อนโมเลกุลซึ่งในไทโอฟีนข้นเป็นรูปแบบที่พบมากที่สุด เครื่องปฏิกรณ์ล้ำ Hielscher ช่วยเหลือ desulfurization ลึกออกซิเดชัน ขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อให้ตรงกับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันที่เข้มงวดและพิเศษต่ำกำมะถันดีเซล (ULSD, 10ppm กำมะถัน) รายละเอียด

โรคออกซิเดชัน (ODS)

Dibenzothiophene โมเลกุลก่อน Oxidative Desulfurizationdesulfurization ออกซิเดชันด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และการสกัดด้วยตัวทำละลายที่ตามมาเป็นสองขั้นตอนเทคโนโลยี desulfurization ลึกเพื่อลดปริมาณของสาร organosulfur ในน้ำมันเชื้อเพลิง Hielscher เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกมีการใช้ทั้งขั้นตอนในการปรับปรุงจลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาการถ่ายโอนเฟสและอัตราการละลายในระบบของเหลวของเหลว

ลดกำมะถันที่โรงกลั่นน้ำมัน

ผังสำหรับ ultrasonically ช่วย Oxidative Desulfurization - 2 ขั้นตอน

ผังสำหรับ ultrasonically ช่วย Oxidative Desulfurization – 2 ขั้นตอน

ในขั้นตอนแรกของการช่วย ultrasonically desulfurization ออกซิเดชันไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะถูกใช้เป็นสารต้านอนุมูลอิสระในการเลือกออกซิไดซ์โมเลกุลที่มีกำมะถันที่มีอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง sulfoxides ที่สอดคล้องกันของพวกเขาหรือ sulfones ภายใต้เงื่อนไขที่อ่อนเพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายในตัวทำละลายที่ขั้วโลกกับการเพิ่มขึ้น ในขั้วของพวกเขา Oxidative Desulfurization ของ Dibenzotiophene จะ sulfoxide และซัลโฟนในขั้นตอนนี้แก้ไม่ตกของเฟสน้ำขั้วโลกและเฟสอินทรีย์ไม่มีขั้วเป็นปัญหาที่สำคัญในกระบวนการของการ desulfurization ออกซิเดชันเป็นทั้งขั้นตอนการทำปฏิกิริยากับแต่ละอื่น ๆ เฉพาะในระหว่างเฟส โดยไม่ต้อง ultrasonics นี้จะส่งผลให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาต่ำและการแปลงช้าของ organosulfur ในระบบนี้สองเฟส

การติดตั้งการกลั่นต้องใช้อุปกรณ์อุตสาหกรรมหนักพอดีสำหรับการประมวลผลระดับสูง 24/7 รับ Hielscher!

อัลตราโซนิก Emulsification

อัลตราโซนิกผสมสำหรับ Emulsion เคมีเฟสน้ำมันและเฟสน้ำผสมจะถูกสูบเข้าไปในเครื่องผสมแบบคงที่ในการผลิตอิมัลชันพื้นฐานของอัตราส่วนปริมาตรคงที่เป็นอาหารแล้วไปที่เครื่องปฏิกรณ์ผสมล้ำ ในการมี cavitation ล้ำเสียงผลิตไฮดรอลิเฉือนสูงและแบ่งเฟสน้ำเข้าไปย่อยไมครอนและ nanosize หยด ในฐานะที่เป็นพื้นที่ผิวที่เฉพาะเจาะจงของขอบเขตระยะที่มีอิทธิพลสำหรับอัตราเคมีของปฏิกิริยานี้ลดความสำคัญในเส้นผ่าศูนย์กลางหยดช่วยเพิ่มปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์และลดหรือขจัดความจำเป็นสำหรับตัวแทนเฟสโอน ใช้ ultrasonics เปอร์เซ็นต์ปริมาณของเปอร์ออกไซด์จะลดลงเพราะอิมัลชันปลีกย่อยต้องการปริมาณน้อยที่จะให้ผิวสัมผัสเช่นเดียวกันกับเฟสน้ำมัน

ออกซิเดชันช่วย ultrasonically

Ultrasonic Cavitation 1500 วัตต์cavitation ล้ำเสียงผลิตความร้อนที่รุนแรงในพื้นที่ (~ 5000K) แรงกดดันสูง (~ 1000atm), ความร้อนมหาศาลและอัตราการระบายความร้อน (>109 K/วินาที) และลำธารเหลว (~ ๑๐๐๐กม ./ชม.) สภาพแวดล้อมนี้ปฏิกิริยามาก oxidizes thiophenes ในขั้นตอนน้ำมันได้เร็วขึ้นและมากขึ้นอย่างสมบูรณ์เพื่อให้ sulfoxide ขั้วโลกและซัลไฟต์มากขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถสนับสนุนกระบวนการออกซิเดชันได้เพิ่มเติมแต่ไม่จำเป็น ตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาหรือการถ่ายโอนเฟส (PTC) เช่นเกลือแอมโมเนียแอมโมเนียที่มีความสามารถเฉพาะของพวกเขาในการละลายทั้งน้ำและของเหลวอินทรีย์ได้รับการแสดงเพื่อรวมกับสารต้านอนุมูลอิสระและการขนส่งจากอินเตอร์เฟซ ขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยาจึงช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา สารเคมีของ fenton สามารถเพิ่มเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพออกซิเดชัน desulfurization สำหรับเชื้อเพลิงดีเซลและมันแสดงให้เห็นผลกระทบที่ดีกับการประมวลผล sono

ปรับปรุงมวล-Transfer

เมื่อสาร organosulfur ตอบสนองที่ขอบเขตเฟสที่ sulfoxides และ sulfones สะสมที่พื้นผิวหยดน้ำและป้องกันสารกำมะถันอื่น ๆ จากการมีปฏิสัมพันธ์ที่เฟสน้ำ เฉือนไฮโดรลิคที่เกิดจากลำธารเจ็ cavitational และผลการสตรีมมิ่งเสียงในไหลเชี่ยวและการขนส่งวัสดุจากและไปยังพื้นผิวหยดและนำไปสู่การเชื่อมต่อกันซ้ำแล้วซ้ำอีกและการก่อตัวของหยดตามมาใหม่ ในฐานะที่เป็นออกซิเดชันดำเนินในช่วงเวลา sonication เพิ่มการเปิดรับและการมีปฏิสัมพันธ์ของสารเคมี

สกัดการโอนเฟสของ Sulfones

อิมัลชั่สำหรับอัลตราโซนิกเหลวเหลวสกัดหลังจากการเกิดออกซิเดชันและการแยกจากขั้นตอนในน้ำ (H2O2) sulfones สามารถสกัดโดยใช้ตัวทำละลายที่ขั้วโลกเช่น acetonitrile ในขั้นตอนที่สอง sulfones จะโอนในขอบเขตระยะระหว่างทั้งสองขั้นตอนในการขั้นตอนการทำละลายสำหรับขั้วที่สูงขึ้นของพวกเขา เหมือนในขั้นตอนแรก Hielscher เครื่องปฏิกรณ์ล้ำเพิ่มการสกัดของเหลวของเหลวโดยการปรับขนาดอิมัลชันป่วนของเฟสตัวทำละลายในเฟสน้ำมัน นี้จะเพิ่มผิวสัมผัสขั้นตอนและผลการสกัดและการลดการใช้ตัวทำละลาย

ติดต่อเรา / สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

พูดคุยกับเราเกี่ยวกับความต้องการของคุณในการประมวลผล เราจะมาแนะนำการติดตั้งและการประมวลผลพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับโครงการของคุณ






จากการทดสอบในห้องปฏิบัติการขนาดการนำร่องและผลิต

Hielscher Ultrasonics มีอุปกรณ์ในการทดสอบตรวจสอบและใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ในระดับใด โดยทั่วไปจะทำใน 4 ขั้นตอนเท่านั้น

  1. ผสมน้ำมันที่มี H2O2 และ sonicate ออกซิไดซ์สารประกอบกำมะถัน
  2. เครื่องปั่นเหวี่ยงเพื่อแยกเฟสน้ำ
  3. ผสมเฟสน้ำมันที่มีตัวทำละลายและ sonicate เพื่อดึง sulfones
  4. เครื่องปั่นเหวี่ยงเพื่อแยกขั้นตอนการทำละลายด้วย sulfones

ในระดับห้องปฏิบัติการ, คุณสามารถใช้ UP200Ht แสดงให้เห็นถึงแนวคิดและการปรับค่าพารามิเตอร์พื้นฐานเช่นความเข้มข้นของเปอร์ออกไซด์อุณหภูมิกระบวนการ sonication เวลาและความรุนแรงเช่นเดียวกับตัวเร่งปฏิกิริยาหรือการใช้ตัวทำละลาย
ที่ม้านั่งบนระดับ UIP1000hd จะช่วยให้การจำลองทั้งสองขั้นตอนอิสระที่อัตราการไหล 100 1000L / ชม (25-250 แกลลอน / ชม) และเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการและ sonication พารามิเตอร์ อุปกรณ์อัลตราโซนิก Hielscher ถูกออกแบบมาสำหรับการเชิงเส้นขนาดขึ้นอยู่กับปริมาณการประมวลผลขนาดใหญ่ที่นักบินหรือการผลิตขนาด การติดตั้ง Hielscher มีการพิสูจน์ในการทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือสำหรับกระบวนการที่มีปริมาณสูงรวมทั้งการกลั่นน้ำมันเชื้อเพลิง Hielscher ผลิตระบบ containerized รวมหลายของพลังงานที่สูง 10kW หรือ 16kW อุปกรณ์ของเรากับกลุ่มสำหรับการรวมง่าย การออกแบบให้ตอบสนองความต้องการสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายที่มีมากเกินไป ตารางด้านล่างแสดงการประมวลผลปริมาณและแนะนำอุปกรณ์ขนาด

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
5 ถึง 200mL 50 500mL / นาที Uf200 ःที, UP400S
00.1 เพื่อ 2L 0.25 2 เมตร3/ ชม UIP1000hd, UIP2000hd
00.4 เพื่อ 10L 1 ถึง 8m3/ ชม UIP4000
N.A. 4 ถึง 30 เมตร3/ ชม UIP16000
N.A. 30m ดังกล่าวข้างต้น3/ ชม กลุ่มของ UIP10000 หรือ UIP16000
อัลตราโซนิกผสมระบบ - 2 เส้นของ 6x10kW (2x120m3 / ชม)

ระบบผสมอัลตราโซนิก – 2 เส้นของ 6x10kW (2x120m3/ ชม)

Hielscher อุปกรณ์เพื่อการใช้งานอื่น ๆ ในน้ำมัน & อุตสาหกรรมก๊าซ

  • กรด esterification
  • Transesterification อัลคาไลน์
  • Aquafuels (น้ำ / น้ำมัน)
  • Off-Shore น้ำมันทำความสะอาดเซ็นเซอร์
  • การเตรียมการขุดเจาะน้ำมัน

ประโยชน์ของการใช้ Ultrasonication

UAODS มีข้อได้เปรียบอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับ HDS ไทโอฟีทดแทน benzo- และ dibenzothiophenes จะถูกออกซิไดซ์ภายใต้อุณหภูมิและความดันต่ำเงื่อนไข ดังนั้นไฮโดรเจนที่มีราคาแพงไม่จำเป็นต้องทำขั้นตอนนี้มากขึ้นเหมาะสำหรับโรงกลั่นน้ำมันขนาดเล็กและขนาดกลางหรือแยกโรงกลั่นไม่ได้อยู่ใกล้กับท่อไฮโดรเจน อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นและอุณหภูมิที่ไม่รุนแรงและความดันหลีกเลี่ยงการจ้างงานของตัวทำละลายหรือปราศจาก aprotic ที่มีราคาแพง
การบูรณาการช่วยเหลือ ultrasonically ออกซิเดชัน desulfurization (UAODS) หน่วยกับหน่วย hydrotreating ธรรมดาสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพในการผลิตเชื้อเพลิงดีเซลกำมะถันต่ำและ / หรืออัลตร้าต่ำ เทคโนโลยีนี้สามารถนำมาใช้ก่อนหรือหลัง hydrotreatement เดิมในการลดระดับกำมะถัน
กระบวนการ UAODS สามารถลดค่าใช้จ่ายทุนการประมาณการโดยมากกว่าครึ่งหนึ่งเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายของ hydrotreater แรงดันสูงใหม่

ข้อเสียของการ Hydrodesulfurization (HDS)

ในขณะที่ hydrodesulfurization (HDS) เป็นกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการกำจัดของ thiols, sulfides, และ disulfides, มันเป็นเรื่องยากที่จะลบสารที่มีซัลเฟอร์ทนไฟที่มีสารประกอบเช่น diกำยานและอนุพันธ์ของมัน (เช่น 4, 6- dimethydibenzothiophene 4, 6-DMDBT) เป็นระดับต่ำเป็นพิเศษ อุณหภูมิสูงแรงดันสูงและปริมาณการใช้ไฮโดรเจนสูงจะขับเคลื่อนค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานของ HDS สำหรับการลดความลึกพิเศษ เงินทุนสูงและต้นทุนการดำเนินงานหลีกเลี่ยงไม่ได้ ระดับการติดตามที่เหลือของกำมะถันสามารถพิษตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่มีเกียรติที่ใช้ในการขึ้นรูปใหม่และการเปลี่ยนแปลงกระบวนการหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอิเล็กโทรดที่ใช้ในกองเซลล์เชื้อเพลิง