Hielscher Ultrason Teknolojisi

Ultrasonik Deniz Yakıt Desülfürizasyon

  • Deniz yakıtları, %0,5 m/m veya daha az kükürt içeriği gerektiren yeni düzenlemelerden etkilenir.
  • Ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon (UAOD) oksidasyon reaksiyonunu hızlandıran ve ekonomik ve güvenli bir süreçtir.
  • UAOD prosesleri ortam sıcaklığı ve atmosfer basıncında çalıştırılabilir ve sülfür bileşiklerinin hidrokarbon yakıtlardan seçici olarak çıkarılmasına olanak sağlar.
  • Hielscher yüksek performanslı ultrasonik sistemleri yüklemek kolaydır ve güvenli on-board veya on-shore çalışması.

Düşük Kükürtlü Deniz Yakıtları

Uluslararası Denizcilik Örgütü (IMO), Ocak 2020'den itibaren dünya çapında deniz gemilerinin %0,5 m/m kükürt içeriğine sahip deniz yakıtlarını kullanmaları gereken yeni düzenlemeleri uygulamaya koymuştur. Bu yeni düzenlemeler deniz yakıtlarının işlenmesinde köklü değişiklikler talep eder: Düşük kükürtlü yakıtlar için yeni normları yerine getirmek için etkin bir desülfürizasyon işlemi gereklidir.
Ultrasonik destekli oksidatif desülfürizasyon (UAOD) gibi sıvı hidrokarbon yakıtların benzin, nafta, dizel, deniz yakıtı, vb ağır yakıtların büyük hacimli akarsu kükürt kaldırmak için son derece verimli ve uygulanabilir bir yöntemdir.

Ultrasonik Destekli Oksidatif Desülfürizasyon (UAOD)

2 aşamalı ultrasonik oksidatif desülfürizasyon akış şeması

Oksidatif Desülfürizasyon

Oksidatif Desülfürizasyon (ODS), hidrodesülfürizasyona (HDS) çevre dostu ve ekonomik bir alternatiftir, çünkü okside sülfür bileşikleri ağır yakıt yağlarından önemli ölçüde daha kolay ayrılabilir. Oksidatif desuphurizasyon adımından sonra, çıkarılan kükürt bileşikleri, yanlış anlaşılmaz polar çözücü ve sonraki yerçekimi, adsorpsiyon veya santrifüj ayrımı kullanılarak fiziksel yöntemlerle ayrılır. Alternatif olarak, termal ayrışma oksitlenmiş kükürt kaldırmak için kullanılabilir.
Oksidatif desülfürizasyon reaksiyonu için bir oksidan (örn. hidrojen H2O2, sodyum klorit NaClO2, azot oksit N2O, sodyum periodate NaIO4), bir katalizör (örneğin, asitler) yanı sıra bir faz transferi reaktif gereklidir. Faz transferi reaktifi, ODS reaksiyonunun hız sınırlayıcı adımı olan sulu ve yağ fazları arasındaki heterojen reaksiyonu desteklemeye yardımcı olur.

UAOD faydaları

  • Yüksek verimli – up to 98% desulfurization
  • ekonomik: düşük yatırım, düşük işletme maliyetleri
  • katalizör zehirlenmesi yok
  • kolay, doğrusal ölçeklendirme
  • güvenli çalışır
  • Kara & offshore (onboard) kurulumu
  • Hızlı ROI
Deniz gemisi yakıtlarının ultrasonik desülfürizasyonu

Bilgi talebi





Ultrasonik Destekli Oksidatif Desülfürizasyon

Hidrodesülfürizasyon (HDS) daha yüksek yatırım maliyetleri, 400ºC'ye kadar yüksek reaksiyon sıcaklığı ve reaktörlerde 100atm'e kadar yüksek basınç gerektirirken, ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon işlemi (UAOD) çok daha uygundur, verimli ve daha yeşil. UAOD büyük ölçüde katalitik sülfür kaldırma reaktivitesini artırır ve aynı zamanda daha düşük işletme maliyeti, daha yüksek güvenlik ve çevre koruma sunuyor. Endüstriyel ultrasonik akış reaktör sistemleri son derece etkili bir dağılım ve bu şekilde geliştirilmiş reaksiyon kinetik nedeniyle desülfürizasyon oranını artırmak. Ultrasonik işleme nano ölçekli dağılımlar sağladığından, heterojen reaksiyon farklı aşamaları arasında kütle transferi büyük ölçüde artar.
Güçlü ultrasonik kavitasyonUltrasonik (akustik) kavitasyon kavitasyonel sıcak noktalar içinde ulaşılan aşırı koşullar, reaksiyon hızı ve kitle transferi artırır. Kavitasyon kabarcığı patlaması sırasında, yaklaşık 5.000K çok yüksek sıcaklıklar, çok hızlı soğutma hızları, yaklaşık 2.000atm basınçlar ve buna bağlı olarak aşırı sıcaklık ve basınç diferansiyel yerel ulaşılır. Kavitasyon balonunun patlaması aynı zamanda 280 m/s hıza kadar sıvı jetleri ile sonuçlanır ve bu da çok yüksek kesme kuvvetleri oluşturur. Bu olağanüstü mekanik kuvvetler oksidasyon reaksiyon süresini hızlandırır ve saniyeler içinde kükürt dönüşüm verimliliğini artırır.

Daha Komple Kükürt Kaldırma

Iken mercaptans, tiyoethers, sülfitler ve disülfürler geleneksel hidrodesülfürizasyon (HDS) süreci ile kaldırılabilir, tiyofenlerin kaldırılması için, benzothiophens (BT), dibenzothiophenes (DBT) ve 4,6-dimethyldibenzothiophenes (4,6-DMDBT) bir daha karmaşık bir yöntem gereklidir. Ultrasonik oksidatif desülfürizasyon bile zor çıkarılabilir kükürt refrakter bileşiklerin kaldırılması söz konusu olduğunda son derece etkilidir (örneğin, 4,6-dimethyldibenzothiophene ve diğer alkil yerine tiyokhene türevleri). Ebrahimi et al. (2018) raporu desulfurization efficiency up to 98.25% using a Hielscher sonoreactor sülfür giderilmesi için optimize edin. Ayrıca, ultrasonik oksitlenmiş kükürt bileşikleri temel bir su yıkama ile ayrılabilir.

Çok adımlı ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon (UAOD) ile kükürt çıkarılması önemli ölçüde artmıştır. (Shayegan ve ark. 2013)

Çok aşamalı UAOD prosesinin optimum parametrelerde etkisi

UP400S ile Ultrasonik Desülfürizasyon Fizibilite Testi

Shayegan ve ark. 2013 kombine ultrasonication (UP400S) oksidan olarak hidrojen peroksit ile, katalizör olarak FeSO, pH ayarlayıcısı olarak asetik asit ve gaz yağı sülfür miktarını azaltmak için ekstraksiyon çözücü olarak metanol.
Oksidatif desülfürizasyon sırasında reaksiyon hızı sabitleri katalizör olarak metal iyonları eklenerek ve sonication kullanılarak büyük ölçüde artırılabilir. Ultrason enerjisi reaksiyonun aktivasyon enerjisini azaltabilir. Ultrasonication tedavi katı katalizörler ve reaktifler arasındaki sınır tabakası tatili ve katalizörler ve reaktif homojen bir karışımını sağlar – reaksiyon kinetiği iyileştirilmesi.
Kükürt çıkarma işlemi, desülfürizasyon sırasında, desülfürize edilmiş gaz yağının toplam hacmini geri almak amacıyla önemli bir adımdır. Çözücü olarak metanol kullanarak sıvı-sıvı ekstraksiyon kullanarak basit bir çıkarma işlemidir, ancak yüksek verimlilik sağlamak için imsiscible aşamaları verimli bir karıştırma esastır. Yalnızca aşamalar arasında maksimum arabirim ve daha sonra maksimum kütle aktarımı gerçekleştiğinde, yüksek bir ekstraksiyon hızı elde edilir. Ultrasonication ve akustik kavitasyon üretimi reaktan fazlarının yoğun karıştırma sağlar ve reaksiyon aktivasyon enerjisini düşürür.

Deniz Yakıt Desülfürizasyon için Yüksek Performanslı Ultrasonik Birimler

Hielscher Ultrasonics endüstriyel ölçekte UAOD gibi zorlu uygulamalar için yüksek güçlü ultrasonik sistemlerin pazar lideridir. 200μm kadar yüksek genlikleri, tam yük ve ağır hizmet altında 7/24 çalışma, sağlamlık ve kullanıcı dostu Hielscher ultrasonicators temel özellikleridir. Farklı güç sınıfları ve sonotrodes ve akış reaktör geometrileri gibi çeşitli aksesuarlar Ultrasonik sistemleri özel yakıt, işleme kapasitesi ve çevre ultrasonik sistemin en uygun adaptasyon için izin verir.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min Uıp4000hdt
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik homojenleştirme hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. İhtiyaçlarınızı karşılayacak bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız.









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Hielscher Ultrasonics sonochemical uygulamalar için yüksek performanslı ultrasonicators üretir.

Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçekte yüksek güç ultrasonik işlemciler.

Edebiyat referansları

  • Ebrahimi, S.L.; Khosravi-Nikou, M.R.; Hashemabadi, S.H. (2018): Ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon için sonorerere optimizasyonu sıvı hidrokarbon. Petrol Bilimi ve Teknolojisi Cilt 36, Sayı 13, 2018.
  • Prajapati, Nam-ı diğer; Singh, S.K.; Gupta, S.P.; Mishra, A. (2018): Ultrason Entegre Oksidatif Teknoloji ile Ham Petrolün Desülfürizasyonu. IJSRD – Uluslararası Bilimsel Araştırma Dergisi & Gelişim Cilt 6, Sayı 02, 2018.
  • Shayegan, Z.; Razzaghi, M.; Niaei, A.; Salari, D.; Tabar, M.T.S.; Akbari, A.N. (2013): Ultrason destekli katalitik oksidatif proses ve optimum koşulların incelenmesi ile gaz yağının kükürtle çıkarılması. Kore J. Chem. Eng., 30(9), 2013. 1751-1759.
  • Štimac, A.; Ivančević, B.; Jambrošić, K. (2001): Gemi Endüstrisi için Ultrasonik Homogenizers karakterizasyonu.


Ultrasonik Destekli Oksidatif Desülfürizasyon Araştırma Sonuçları (UAOD)

Prajapati ve ark. (2018): Ultrason Entegre Oksidatif Teknoloji ile Ham Petrol Desülfürizasyon. IJSRD – Uluslararası Bilimsel Araştırma Dergisi & Gelişim Cilt 6, Sayı 02, 2018.
Prajapati et al. (2018) ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon (UAOD) için bir Hielscher ultrasonik reaktör ünyararları açıklar. UAOD, yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı hidrodesülfürizasyon ekipmanları, kazanlar, hidrojen tesisleri ve önemli yatırım ve işletme maliyetleri nedeniyle bozulan geleneksel hidroarıtma için uygun bir alternatif teknoloji haline gelmiştir. sülfür kurtarma üniteleri. Ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon çok daha hafif koşullar altında kükürt derin kaldırma işlemi yürüten izin verir, daha hızlı, daha güvenli ve çok daha ekonomik.
Ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon (UAOD) işlemi, model sülfür bileşikleri (benzothiophene, dibenzothiophene ve dimetildibenzothiophene) içeren dizel yağ ve petrol ürün hammaddesine uygulandı. Oksidan miktarının etkisi, ekstraksiyon adımı için çözücü hacmi, ultrason tedavisinin süresi ve sıcaklığı (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, operating at 40%) was investigated. Using the optimized conditions for UAOD, sulphur removal up to 99% was achieved for model compounds in petroleum product feedstock using a molar proportion for H2O2:asetik asit:sülfür 64:300:1, 90ºC'de ultrason tedavisi 9dk sonra, metanol ile ekstraksiyon takip (optimize solvent ve yağ oranı 0.36). Aynı reaktif miktarı ve ultrason 9 dakika kullanılarak kükürt çıkarılması dizel yağ örnekleri için% 75'ten yüksekti.
Yüksek Ultrasonik Genliklerin Önemi
Ham petrol ticari ölçekli oksidatif desülfürizasyon Ultrasonik yoğunlaştırma hakkında yüksek titreşim genlikleri korumak mümkün bir endüstriyel boyutlu akış-aracılığıyla ultrasonik işlemci kullanımını gerektirir 80 – 100 mikrons. Genlikler doğrudan ultrasonik kavitasyonlar oluşturulan kesme kuvvetlerinin yoğunluğu ile ilgili ve karıştırma verimli olması için yeterince yüksek bir düzeyde muhafaza edilmelidir.
Prajapati ve ark. tarafından yapılan deneyler ultrasonication desülfürizasyon reaksiyonu artırır göstermektedir. Desülfürizasyon verimliliği yaklaşık% 93.2 oldu yüksek performanslı ultrason uygulandığında.


Shayegan ve ark. (2013): Ultrason destekli katalitik oksidatif proses ve optimum koşulların incelenmesi ile gaz yağının kükürt çıkarılması. Kore Kimya Mühendisliği Dergisi 30(9), Eylül 2013. 1751-1759.
Ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon işlemi (UAOD) çeşitli sülfür içeriği içeren gaz yağı sülfür bileşiklerini azaltmak için uygulandı. Çevre düzenlemesi kükürt bileşiklerini ortadan kaldırmak için çok derin bir desülfürizasyon gerektirir. UAOD, daha düşük işletme maliyeti, daha yüksek güvenlik ve çevre koruma ile umut verici bir teknolojidir. İlk kez tipik faz transfer maddesi (tetraoctyl-amonyum-bromür) izobutanol ile değiştirildi çünkü izobutanol kullanımı TOAB'dan çok daha ekonomiktir ve kontaminasyon yoktur. Reaksiyon, h kademeli artış etkisini araştıran, tek, iki ve üç adım prosedürleri, çeşitli sıcaklıklar ile optimal noktada yapıldı2O2 and TOAB being used instead of isobutanol. Total sulfur concentration in oil phase was analyzed by ASTM-D3120 method. The highest removal of about 90% for gas oil containing 9,500 mg/kg of sulfur was achieved in three-steps during 17 minutes of process at 62±2°C when 180.3 mmol of H2O2 metanol ile ekstraksiyon yapıldı.


Ekber ve ark. (2014): MoO üzerinde model dizel oksidatif desülfürizasyon uygulanan ultrason proses değişkenleri ve yoğunlaştırma etkilerinin araştırılması3/Al2O3 Katalizör. Ultrasonik Sonochemistry 21(2), Mart 2014. 692–705.
MoO'dan oluşan yeni bir heterojen sonokatalitik sistem3/Al2O3 katalizör ve H2O2 combined with ultrasonication was studied to improve and accelerate the oxidation of model sulfur compounds of diesel, resulting in a significant enhancement in the process efficiency. The influence of ultrasound on properties, activity and stability of the catalyst was studied in detail by means of GC-FID, PSD, SEM and BET techniques. Above 98% conversion of DBT in model diesel containing 1000 μg/g sulfur was obtained by new ultrasound-assisted desulfurization at H2O2/sulfur molar ratio of 3, temperature of 318 K and catalyst dosage of 30 g/L after 30 min reaction, contrary to the 55% conversion obtained during the silent process. This improvement was considerably affected by operation parameters and catalyst properties. The effects of main process variables were investigated using response surface methodology in silent process compared to ultrasonication. Ultrasound provided a good dispersion of catalyst and oxidant by breakage of hydrogen bonding and deagglomeration of them in the oil phase. Deposition of impurities on the catalyst surface caused a quick deactivation in silent experiments resulting only 5% of DBT oxidation after 6 cycles of silent reaction by recycled catalyst. Above 95% of DBT was oxidized after 6 ultrasound-assisted cycles showing a great improvement in stability by cleaning the surface during ultrasonication. A considerable particle size reduction was also observed after 3h sonication that could provide more dispersion of catalyst in model fuel.


Afzalinia ve ark. (2016): Sıvı yakıtın ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon süreci, interpenetrating amin fonksiyonel Zn(II)- katalizör olarak mof bazlı kapsüllenmiş fosfotungstik asit. Ultrasonik Sonochemistry 2016
Bu çalışmada, yeni bir heterojen yüksek dağınık Keggin tipi fosfotungstik asit (H) ile yapılan sıvı yakıtların ultrason destekli oksidatif desülfürizasyon (UAOD)3Pw12O40, PTA) catalyst that encapsulated into an amino-functionalized MOF (TMU-17 -NH2). The prepared composite exhibits high catalytic activity and reusability in oxidative desulfurization of model fuel. Ultrasound-assisted oxidative desulfurization (UAOD) is a new way to performed oxidation reaction of sulfur-contain compounds rapidly, economically, environment-friendly and safely, under mild conditions. Ultrasound waves can be apply as an efficient tool to decrease the reaction time and improves oxidative desulfurization system performance. PTA@TMU-17-NH2 could be completely performed desulfurization of the model oil by 20 mg of catalyst, O/S molar ratio of 1:1 in presence of MeCN as extraction solvent. The obtained results indicated that the conversions of DBT to DBTO2 achieve 98% after 15 min in ambient temperature. In this work, we prepared TMU-17-NH2 and PTA/TMU-17-NH2 composite by ultrasound irradiation for first time and employed in UAOD process. Prepared catalyst exhibit an excellent reusability without PTA leaching and loss of activity.