Gidrodesulfurizatsiyaga ultratovushli muqobil

Neftni qayta ishlash zavodlari oltingugurtli xom neft, yaʼni oltingugurt miqdori yuqori boʻlgan xom neft yetkazib berilishining ortishiga duch kelmoqda, ayni paytda esa ekologik meʼyorlar benzindagi oltingugurt miqdorini kamaytirishni talab qilmoqda. Shu bilan birga, zarur vodorod tufayli anʼanaviy gidrodesulfurizatsiya (HDS) xarajatlari oshmoqda. Ultratovushli kavitatsiya bilan ishlov berish xom neftdan oltingugurtni olib tashlashning samarali muqobil usulidir.

Ultratovush bilan ishlov berish orqali neftdagi oltingugurt miqdori meʼyorlariga rioya qiling

Qazilma yoqilgʻilar tarkibida oltingugurt birikmalari mavjud. Ular qazilma yoqilgʻilarning tabiiy shakllanishi davomida oltingugurt saqlovchi biologik moddalarning parchalanishidan hosil boʻladi.

Avtomobillar, samolyotlar va dengiz kemalari kabi transport vositalari yoki elektr stansiyalari neft yoqilgʻisining yonishi natijasida oltingugurt dioksidi (SO2) chiqindilarini hosil qiladi. Xuddi shu oltingugurt – hatto juda past konsentratsiyalarda ham – neftni qayta ishlash zavodlaridagi keyingi katalitik reforming bosqichida qimmatbaho metall katalizatorlariga zarar yetkazadi. Eng soʻnggi ekologik meʼyorlar oltingugurt miqdori oʻta past boʻlgan dizel yoqilgʻisi (ULSD) talablariga javob berish uchun oltingugurtni juda chuqur darajada olib tashlashni talab qiladi.
 

Xom neftlardan oltingugurtni olib tashlash uchun umumiy quvvati 192 kW boʻlgan yuqori quvvatli ultratovush qurilmalaridan iborat oʻrnatma

Umumiy maʼlumot – gidrodesulfurizatsiya (HDS)

Gidrodesulfurizatsiya (HDS) neft mahsulotlaridan oltingugurtni olib tashlashning standart katalitik jarayonidir. Bu jarayonda xom neftning oltingugurtli fraksiyalari vodorod sulfid hosil qiluvchi reaksiyaga kirishishi uchun vodorod va katalizator bilan aralashtiriladi. Odatda katalizator kobalt va molibden singdirilgan alyuminiy oksidi asosidan iborat boʻladi. Yetkazib beriladigan neftdagi oltingugurt miqdori oshgani sari, oltingugurtni olib tashlash uchun yuqoriroq bosimlar va muqobil katalizatorlar talab etiladi. Reaksiyaga qiyin kirishadigan aromatik oltingugurt birikmalarini (masalan, 4,6-dimetildibenzotiofenni) ularning reaktivligi pastligi tufayli gidrodesulfurizatsiya yordamida olib tashlab boʻlmaydi.

Ultratovush yordamida oltingugurtni olib tashlash

Gidrodesulfurizatsiyaga muqobil usul ultratovush yordamida oltingugurtni olib tashlashdir. Suyuqliklarga yuqori intensivlikdagi ultratovush toʻlqinlari taʼsir ettirilganda akustik kavitatsiya yuzaga keladi. Bu kichik vakuum (kavitatsiya) pufakchalarining hosil boʻlishi va keyinchalik keskin qulashi hodisasidir. Har bir pufakchaning keskin qulashi natijasida mahalliy ravishda ekstremal sharoitlar yuzaga keladi:

• Harorat: 5000 kelvingacha
• Bosim: 2000 atmosferagacha
• Suyuqlik oqimchalari: 1000km/hr. gacha

Bunday sharoitlar mikroaralashtirishni kuchaytirish orqali katalizatorlar sirtidagi kimyoviy jarayonlarni yaxshilaydi. Xususan, yuqori mahalliy haroratlar oltingugurtni olib tashlash jarayonidagi kimyoviy reaksiyalar kinetikasini oʻzgartiradi. Bu taʼsir muqobil – arzonroq – katalizatorlardan yoki oltingugurtni olib tashlashning muqobil kimyoviy usullaridan foydalanish imkonini beradi. Deshpande va boshqalar (2004) dizel yoqilgʻisi va atsetonitrildan iborat ikki fazali tizimda natriy karbonat va vodorod peroksiddan tashkil topgan oksidlovchi tizimni oʻrganadi. Ikki fazali tizimga ultratovush bilan ishlov berilgan. Tadqiqotda dizel yoqilgʻisi namunalaridagi DMDBT miqdori 90% dan koʻproqqa kamaytirilgan.

Xom neftdan oltingugurtni olib tashlash uchun yuqori samarali ultratovush qurilmasi

Hielscher butun dunyoda yuqori ishlov berish quvvatiga ega ultratovush qurilmalarining yetakchi yetkazib beruvchisidir. Hielscher har bir qurilmasining quvvati 16kW gacha boʻlgan yuqori samarali ultratovush protsessorlarini loyihalashi va ishlab chiqarishi tufayli, korxona koʻlami yoki ishlov berish quvvati boʻyicha cheklov yoʻq. Kattaroq hajmiy oqimlarga ishlov berish uchun bir nechta 16kW tizimdan iborat klasterlar qoʻllanilmoqda. Yoqilgʻiga sanoat miqyosida ishlov berish koʻp ultratovush energiyasini talab qilmaydi. Haqiqiy energiya ehtiyojini UIP1000hdT kabi stol usti ultratovush qurilmasi yordamida aniqlash mumkin. Bunday stol usti sinovlarining barcha natijalarini toʻliq chiziqli tarzda kattaroq miqyosga oʻtkazish mumkin, bu esa ultratovush yordamida oltingugurtni olib tashlash jarayonini sanoat ishlab chiqarishi miqyosida joriy etishni osonlashtiradi.

Zarur boʻlsa, xavfli muhitlarda ultratovush bilan ishlov berish uchun ATEX sertifikatiga ega ultratovush qurilmalari (masalan, UIP1000-Exd) mavjud.

Ultratovush bilan ishlov berish xarajatlari

Ultratovush bilan ishlov berish samarali ishlov berish texnologiyasidir. Ultratovush bilan ishlov berish xarajatlari asosan ultratovush qurilmalariga kiritiladigan
investitsiyalar, kommunal xizmatlar xarajatlari va texnik xizmat koʻrsatish xarajatlaridan iborat. Ajoyib energiya samaradorligi (qarang: diagramma) Hielscher ultratovush qurilmalaridan foydalanishda kommunal xizmatlar xarajatlarini kamaytirishga yordam beradi.

Adabiyotlar

Deshpande, A., Bassi, A., Prakash, A. (2004): Ikki fazali dizel yoqilgʻisi–atsetonitril tizimida 4,6-dimetildibenzotiofenning ultratovush yordamida, asos katalizi ostida oksidlanishi; nashr: Energy Fuels, 19 (1), 28 –34, 2005.

Mei H., Mei B.W., Yen T.F. (2003): Ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya orqali oltingugurt miqdori oʻta past boʻlgan dizel yoqilgʻisini olishning yangi usuli; nashr: Fuel, 82-jild, 4-son, March 2003, 405–414(10)-betlar, 2003.