Нафтопереробні заводи стикаються з більш сировинними (кислими) постачання сировини та екологічним регулюючим тиском на вміст сірки в бензині. У той же час, витрати на звичайну гідродесульфуризацію (HDS) зростають через необхідний водень. Лікування ультразвукової кавітацією є ефективним альтернативним методом.

Іскопаеве паливо містить сполуки сірки. Це результат деградації біологічної речовини, що містить сірку під час природного утворення викопного палива.

Транспортні засоби, такі як автомобілі, літаки та морські судна або електростанції викликати діоксид сірки (SO₂) викидів в результаті спалювання нафтового палива. Ті самі сірки – навіть у дуже низьких концентраціях – викликає збитки каталізаторам благородних металів в каталітичному риформінгу в нафтопереробних заводах. Останні екологічні норми потребують дуже глибокої десульфурації, щоб відповідати ультра-низький сірчаний дизель (ULSD) специфікації.

фон – Гідросульфуризація (HDS)

Гідросульфуризація (HDS) - це стандарт каталітичний процес для видалення сірки з нафтопродуктів. У цьому процесі сірчані фракції сирої нафти змішують з воднем і каталізатором до реагують на сірководень. Як правило, каталізатор складається з основи глинозему, просоченої кобальтом і молібденом. Як масло запаси стають більш кислими, для десульфуризації потрібні більш високі тиски та альтернативні каталізатори. Зворотні ароматичні сполуки сірки (наприклад, 4,6-диметилдіабензотіофен) не можна видалити, використовуючи гідродесульфуризацію, через їх низьку реакційну здатність (див. Дешпанде 2004 року)

ультразвукова десульфуризація

Альтернативою гідродесульфуризації є ультразвукова десульфуризація. Виявлення рідин до ультразвукових хвиль високої інтенсивності причин акустична кавітація. Це формування та наступне насильницький колапс малих пухирців вакууму (кавітації). На місцевому рівні екстремальні умови виникають внаслідок насильницького колапсу кожного міхура:

• Температура: до 5000 Кельвінів
• Тиск: до 2000 атмосфер
• Рідкі реактивні літаки: до 1000 км / год.

Такі умови сприяють а краща поверхня хімії каталізаторів шляхом посилення мікрозмішування. Зокрема високі місцеві температури змінити кінетику хімічної реакції процесу десульфурації. (побачити Сонохімія) Цей ефект дає можливість альтернативи – дешевше – каталізатори або альтернативна десульфурована хімія бути використаним. Deshpande et al. (2004) досліджує окисну систему, що складається з карбонату натрію та перекису водню в двофазній системі дизельного та ацетонітрилу. Ультразвукове дослідження було застосовано до двофазної системи. Дослідження дозволило зменшити вміст DMDBT більш ніж на 90% у зразках дизельних двигунів.

Ультразвукове технологічне обладнання

Хілешер - це провідний постачальник ультразвукових пристроїв високої потужності, світовий. Як Hielscher робить ультразвукові процесори до 16кВт потужність на одному пристрої, існує без обмежень у розмірі установки або переробної потужності. Кластери декількох систем потужністю 16кВт використовують обробку великих об'ємних потоків. Промислове паливо не вимагає багато ультразвукової енергії. Фактичну потребу в енергії можна визначити за допомогою ультразвукового процесора потужністю 1 кВт у настільній шкалі. Усі результати від таких випробувань можуть бути збільшено легко.

При необхідності сертифіковані ультразвукові пристрої FM та ATEX (напр UIP1000-Exd) доступні для ультразвукової обробки у небезпечних умовах.

Витрати на ультразвук

Ультразвукова передача є ефективною технологією обробки. Ультразвукові витрати на обробку зумовлені, головним чином, інвестицією
для ультразвукових пристроїв, витрати на утилізацію та технічне обслуговування. Видатний енергоефективність (побачити діаграма) ультразвукових пристроїв Хілеша допоможе зменшити витрати на комунальні послуги.

Література

Дешпанде А., Бассі А., Пракаш А. (2004): Ультразвукове допоміжне база-каталіфіковане окислення 4,6-диметилдіабензотіофена в двофазній дизель-ацетонітрильної системі; в: Енергетичне паливо, 19 (1), 28 -34, 2005.

Mei H., Mei BW, Yen TF (2003): Новий спосіб отримання дизельного палива з наднизьким вмістом сірки за допомогою ультразвукової окисної десульфурації; в: Fuel, Volume 82, Number 4, March 2003, pp. 405-414 (10), 2003.