Ultrasonik dengiz yoqilg'isini oltingugurtdan tozalash
- Dengiz yoqilg'ilariga yangi qoidalar ta'sir ko'rsatadi, ular oltingugurt miqdori 0,5% m / m yoki undan kam bo'lishini talab qiladi.
- Ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya (UAOD) oksidlanish reaktsiyasini tezlashtiradigan va iqtisodiy va xavfsiz jarayon bo'lgan belgilangan usuldir.
- UAOD jarayonlari atrof-muhit harorati va atmosfera bosimida bajarilishi mumkin va uglevodorod yoqilg'isidan oltingugurt birikmalarini tanlab olib tashlash imkonini beradi.
- Hielscher yuqori samarali ultratovush tizimlari o'rnatish oson va bortda yoki qirg'oqda ishlash uchun xavfsiz.
Kam oltingugurtli dengiz yoqilg'isi
Xalqaro dengiz tashkiloti (IMO) 2020-yil yanvaridan boshlab butun dunyo boʻylab dengiz kemalari tarkibida oltingugurt miqdori 0,5% m/m2 boʻlgan dengiz yoqilgʻilaridan foydalanishi shart boʻlgan yangi qoidalarni joriy qildi. Ushbu yangi qoidalar dengiz yoqilgʻilarini qayta ishlashda chuqur oʻzgarishlarni talab qiladi: Kam oltingugurtli yoqilg'ilarning yangi normalarini bajarish uchun samarali oltingugurtdan tozalash jarayoni talab qilinadi.
Benzin, nafta, dizel, dengiz yoqilg'isi va boshqalar kabi suyuq uglevodorod yoqilg'ilarini ultratovush yordamida oksidlovchi oltingugurtsizlantirish (UAOD) og'ir yoqilg'ining katta hajmli oqimlaridan oltingugurtni olib tashlashning yuqori samarali va hayotiy usuli hisoblanadi.
2 bosqichli ultratovushli oksidlovchi desulfurizatsiyaning oqim sxemasi
Oksidlovchi desulfurizatsiya
Oksidlangan oltingugurtdan tozalash (ODS) gidrodesulfatizatsiyaga (HDS) ekologik toza va iqtisodiy alternativ hisoblanadi, chunki oksidlangan oltingugurt birikmalarini og'ir yoqilg'i moylaridan sezilarli darajada oson ajratish mumkin. Oksidlovchi desuphurizatsiya bosqichidan so'ng, ekstraksiya qilingan oltingugurt birikmalari fizik usullar bilan, masalan, aralashmaydigan qutbli erituvchi va keyinchalik tortishish, adsorbsiya yoki markazdan qochma ajratish yordamida ajratiladi. Shu bilan bir qatorda, oksidlangan oltingugurtni olib tashlash uchun termal parchalanishdan foydalanish mumkin.
Oksidlovchi desulfurizatsiya reaktsiyasi uchun oksidlovchi (masalan, vodorod H2O2, natriy xlorit NaClO2, azot oksidi N2O, natriy periodat NaIO4), katalizator (masalan, kislotalar), shuningdek, faza o'tkazuvchi reagent talab qilinadi. Faza o'tkazuvchi reagent suvli va moyli fazalar o'rtasidagi heterojen reaktsiyani rivojlantirishga yordam beradi, bu ODS reaktsiyasining tezlikni cheklovchi bosqichidir.
- Yuqori samarali – 98% gacha oltingugurtdan tozalash
- iqtisodiy: past investitsiyalar, past operatsion xarajatlar
- katalizator bilan zaharlanish yo'q
- oson, chiziqli masshtabni kattalashtirish
- Ishlash xavfsiz
- quruqlikda & dengizda (bortda) o'rnatish
- Tez daromadli daromad
Ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya
Gidrodesulfurizatsiya (HDS) yuqori investitsiya xarajatlarini, 400ºC gacha bo'lgan yuqori reaksiya haroratini va reaktorlarda 100 atm gacha bo'lgan yuqori bosimni talab qilsa-da, ultratovush yordamida oksidlovchi oltingugurtdan tozalash jarayoni (UAOD) ancha qulay, samarali va yashilroq. UAOD katalitik oltingugurtni olib tashlashning reaktivligini sezilarli darajada oshiradi va shu bilan birga past operatsion xarajatlarni, yuqori xavfsizlik va atrof-muhitni muhofaza qilishni taklif qiladi. Sanoat ultratovushli oqim reaktor tizimlari yuqori samarali dispersiya tufayli desulfurizatsiya tezligini oshiradi va shu bilan reaksiya kinetikasini yaxshilaydi. Ultrasonik ishlov berish nano-miqyosdagi dispersiyalarni ta'minlaganligi sababli, heterojen reaktsiyadagi turli fazalar o'rtasidagi massa almashinuvi keskin ortadi.
Ultrasonik (akustik) kavitatsiya kavitatsion issiq nuqtalarda erishiladigan ekstremal sharoitlarda reaktsiya tezligini va massa o'tkazuvchanligini oshiradi. Kavitatsiya pufakchasi portlashi paytida juda yuqori haroratlar taxminan. 5000K, juda tez sovutish tezligi, taxminan bosim. 2000 atm va shunga mos ravishda ekstremal harorat va bosim farqlari mahalliy darajada erishiladi. Kavitatsiya qabariqining portlashi natijasida 280 m/s gacha tezlikda suyuqlik oqimlari paydo bo'ladi, bu esa juda yuqori kesish kuchlarini yaratadi. Ushbu ajoyib mexanik kuchlar oksidlanish reaktsiyasini tezlashtiradi va bir necha soniya ichida oltingugurtning konversiya samaradorligini oshiradi.
Oltingugurtni to'liq olib tashlash
Merkaptanlar, tioeterlar, sulfidlar va disulfidlar an'anaviy gidrodesulfatizatsiya (HDS) jarayoni bilan olib tashlanishi mumkin bo'lsa-da, tiofenlarni, benzotiofenlarni (BT), dibenzotiofenlarni (DBT) va 4,6-dimetildibenzotiofenlarni (4,6) olib tashlash uchun. murakkab usul talab qilinadi. Ultrasonik oksidlovchi oltingugurtsizlantirish, hatto qiyin olinadigan oltingugurtga chidamli birikmalarni (masalan, 4,6-dimetildibenzotiofen va boshqa alkil o'rnini bosuvchi tiofen hosilalari) olib tashlashda juda samarali. Ibrohimi va boshqalar. (2018) hisobot a Hielscher sonoreaktor yordamida oltingugurtdan tozalash samaradorligi 98,25% gacha oltingugurtni olib tashlash uchun optimallashtirilgan. Bundan tashqari, ultratovushli oksidlangan oltingugurt birikmalarini asosiy suv yuvish orqali ajratish mumkin.
Ko'p bosqichli UAOD jarayonining optimal parametrlarga ta'siri
UP400S bilan ultratovushli oltingugurtdan tozalashning texnik-iqtisodiy testi
Shayegan va boshqalar. 2013 kombinatsiyalangan ultratovush (UP400S) oksidlovchi sifatida vodorod peroksid, katalizator sifatida FeSO, pH sozlagichi sifatida sirka kislotasi va gaz moyining oltingugurt miqdorini kamaytirish uchun ekstraktsiya hal qiluvchi sifatida metanol bilan.
Oksidlovchi oltingugurtni yo'qotish jarayonida reaktsiya tezligi konstantalarini katalizator sifatida metall ionlarini qo'shish va sonikatsiya yordamida sezilarli darajada oshirish mumkin. Ultratovush energiyasi reaktsiyaning faollashuv energiyasini kamaytirishi mumkin. Ultrasonikatsiya bilan davolash qattiq katalizatorlar va reagentlar orasidagi chegara qatlamini buzadi va katalizatorlar va reagentlarning bir hil aralashmasini ta'minlaydi. – reaksiya kinetikasini yaxshilaydi.
Oltingugurtni qazib olish jarayoni oltingugurtsizlantirilgan gaz neftining umumiy hajmini qayta tiklash maqsadida oltingugurtdan tozalash jarayonida hal qiluvchi bosqichdir. Erituvchi sifatida metanoldan foydalangan holda suyuqlik-suyuqlik ekstraktsiyasidan foydalanish oddiy ekstraksiya jarayonidir, ammo yuqori samaradorlikni ta'minlash uchun aralashmaydigan fazalarni samarali aralashtirish zarur. Fazalar o'rtasida maksimal interfeys va keyinchalik maksimal massa uzatish sodir bo'lgandagina yuqori ekstraksiya tezligiga erishiladi. Ultrasonikatsiya va akustik kavitatsiya hosil bo'lishi reaktiv fazalarni intensiv aralashtirishni ta'minlaydi va reaktsiyaning faollashuv energiyasini pasaytiradi.
Dengiz yoqilg'isini oltingugurtdan tozalash uchun yuqori samarali ultratovushli qurilmalar
Hielscher Ultrasonics - bu sanoat miqyosida UAOD kabi talab qilinadigan ilovalar uchun yuqori quvvatli ultratovush tizimlarining bozor rahbari. 200 mkm gacha bo'lgan yuqori amplitudalar, to'liq yuk va og'ir yuk ostida 24/7 ishlash, mustahkamlik va foydalanuvchilarga qulaylik Hielscher ultratovush apparatlarining asosiy xususiyatlari hisoblanadi. Turli xil quvvat sinflarining ultratovush tizimlari va sonotrodlar va oqim reaktorining geometriyalari kabi turli xil aksessuarlar ultratovush tizimini o'ziga xos yoqilg'iga, qayta ishlash quvvatiga va atrof-muhitga eng mos moslashtirishga imkon beradi.
Quyidagi jadvalda ultrasonikatorlarimizning taxminiy qayta ishlash quvvati ko'rsatilgan:
| To'plam hajmi | Oqim darajasi | Tavsiya etilgan qurilmalar |
|---|---|---|
| 10 dan 2000 ml gacha | 20 dan 400 ml / min | UP400St |
| 0.1 dan 20 L gacha | 0.2 dan 4L/min gacha | UIP2000hdT |
| 10 dan 100 l gacha | 2 dan 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 dan 100 l / min | UIP16000 |
| na | kattaroq | ning klasteri UIP16000 |
Biz bilan bog'lanish! / Bizdan so'rang!
Laboratoriyadan tortib to tajriba va sanoat miqyosida yuqori quvvatli ultratovushli protsessorlar.
Adabiyot / Adabiyotlar
- Ebrahimi, S.L.; Khosravi-Nikou, M.R.; Hashemabadi, S.H. (2018): Sonoreactor optimization for ultrasound assisted oxidative desulfurization of liquid hydrocarbon. Petroleum Science and Technology Vol. 36, Issue 13, 2018.
- Prajapati, A.K.; Singh, S.K.; Gupta, S.P.; Mishra, A. (2018): Desulphurization of Crude Oil by Ultrasound Integrated Oxidative Technology. IJSRD – International Journal for Scientific Research & Development Vol. 6, Issue 02, 2018.
- Shayegan, Z.; Razzaghi, M.; Niaei, A.; Salari, D.; Tabar, M.T.S.; Akbari, A.N. (2013): Sulfur removal of gas oil using ultrasound-assisted catalytic oxidative process and study of its optimum conditions. Korean J. Chem. Eng., 30(9), 2013. 1751-1759.
- Štimac, A.; Ivančević, B.; Jambrošić, K. (2001): Characterization of Ultrasonic Homogenizers for Shipbuilding Industry.
Ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya (UAOD) bo'yicha tadqiqot natijalari
Prajapati va boshqalar. (2018): Ultratovushli integratsiyalangan oksidlanish texnologiyasi bilan xom neftni oltingugurtdan tozalash. IJSRD – Xalqaro ilmiy tadqiqotlar jurnali & Rivojlanish jild. 6, 02-son, 2018 yil.
Prajapati va boshqalar. (2018) ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya (UAOD) uchun Hielscher ultratovushli reaktorining afzalliklarini tavsiflaydi. UAOD yuqori bosimli, yuqori haroratli gidrodesulfatizatsiya uskunalari, qozonxonalar, vodorod zavodlari va oltingugurtni qayta tiklash qurilmalari tufayli katta investitsiya va ekspluatatsiya xarajatlari tufayli buzilgan an'anaviy gidrotozalashning hayotiy muqobil texnologiyasiga aylandi. Ultratovush yordamida oksidlovchi oltingugurtsizlantirish oltingugurtni ancha yumshoq sharoitlarda, tezroq, xavfsizroq va ancha tejamkor holda chuqur olib tashlash jarayonini amalga oshirish imkonini beradi.
Ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya (UAOD) jarayoni namunaviy oltingugurt birikmalarini (benzotiofen, dibenzotiofen va dimetildibenzotiofen) o'z ichiga olgan dizel moyi va neft mahsulotlari xom ashyosiga qo'llanildi. Oksidlovchi miqdori, ekstraktsiya bosqichi uchun erituvchi hajmi, ultratovush bilan ishlov berish vaqti va haroratining ta'siri (UIP1000hdT, 20 kHz, 750 Vt, 40% da ishlaydigan tekshirildi. UAOD uchun optimallashtirilgan sharoitlardan foydalangan holda, H uchun molyar nisbatdan foydalangan holda neft mahsulotlari xom ashyosidagi namunaviy birikmalar uchun oltingugurtni 99% gacha olib tashlashga erishildi.2O2:sirka kislotasi:oltingugurt 64:300:1, 90ºC da 9 daqiqa ultratovush bilan ishlov berishdan so'ng, so'ngra metanol bilan ekstraksiya (optimallashtirilgan erituvchi va moy nisbati 0,36). Xuddi shu reagent miqdori va 9 minut ultratovush yordamida oltingugurtni yo'qotish dizel moyi namunalari uchun 75% dan yuqori bo'ldi.
Yuqori ultratovush amplitudalarining ahamiyati
Xom neftni tijoriy miqyosda oksidlovchi oltingugurtsizlantirishning ultratovushli intensivlashuvi uchun sanoat o'lchamidagi oqim orqali o'tuvchi ultratovushli protsessordan foydalanish kerak bo'ladi. 80 – 100 mikrons. Amplitudalar to'g'ridan-to'g'ri ultratovush kavitatsiyalari natijasida hosil bo'lgan kesish kuchlarining intensivligiga bog'liq va aralashtirish samarali bo'lishi uchun etarlicha yuqori darajada saqlanishi kerak.
Prajapati va boshqalar tomonidan amalga oshirilgan tajribalar. ultrasonikatsiya desulfurizatsiya reaktsiyasini kuchaytirishini ko'rsating. Oltingugurtsizlantirish samaradorligi taxminan 93,2% ni tashkil etdi yuqori samarali ultratovush qo'llanilganda.
Shayegan va boshqalar. (2013): Ultratovush yordamida katalitik oksidlanish jarayoni yordamida gaz neftini oltingugurtdan tozalash va uning optimal sharoitlarini o'rganish.. Korean Journal of Chemical Engineering 30(9), 2013 yil sentyabr. 1751-1759.
Har xil turdagi oltingugurt tarkibini o'z ichiga olgan gaz moyining oltingugurt birikmalarini kamaytirish uchun ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya jarayoni (UAOD) qo'llanildi. Atrof-muhitni tartibga solish oltingugurt birikmalarini yo'q qilish uchun juda chuqur oltingugurtdan tozalashni talab qiladi. UAOD - pastroq operatsion xarajat va yuqori xavfsizlik va atrof-muhit muhofazasi bilan istiqbolli texnologiya. Birinchi marta odatiy fazali o'tkazuvchi vosita (tetraoktil-ammiak-bromid) izobutanol bilan almashtirildi, chunki izobutanoldan foydalanish TOABga qaraganda ancha tejamkor bo'lib, ifloslanishni keltirib chiqarmaydi. Reaksiya har xil haroratlarda optimal nuqtada, bir, ikki va uch bosqichli protseduralarda H ning asta-sekin ko'payishi ta'sirini o'rganib chiqdi.2O2 va izobutanol o'rniga TOAB ishlatiladi. Neft fazasida umumiy oltingugurt kontsentratsiyasi ASTM-D3120 usuli bilan tahlil qilindi. Tarkibida 9500 mg/kg oltingugurt bo‘lgan gazoylida 90% ga yaqin eng yuqori olib tashlash 180,3 mmol H 62±2°C da 17 daqiqalik jarayon davomida uch bosqichda erishildi.2O2 ishlatilgan va ekstraksiya metanol yordamida amalga oshirilgan.
Akbari va boshqalar. (2014): Model dizelni MoO dan oksidlovchi desulfurizatsiya qilishda qo'llaniladigan jarayon o'zgaruvchilari va ultratovushning kuchayish ta'sirini o'rganish3/Al2O3 katalizator. Ultrasonics Sonochemistry 21 (2), 2014 yil mart. 692-705.
MoO dan tashkil topgan yangi heterojen sonokatalitik tizim3/Al2O3 katalizator va H2O2 ultratovush bilan birgalikda dizelning model oltingugurt birikmalarining oksidlanishini yaxshilash va tezlashtirish uchun o'rganildi, natijada jarayon samaradorligi sezilarli darajada oshdi. Ultratovushning katalizatorning xususiyatlari, faolligi va barqarorligiga ta'siri GC-FID, PSD, SEM va BET usullari yordamida batafsil o'rganildi. 1000 mkg/g oltingugurtni o'z ichiga olgan model dizelda DBT ning 98% dan yuqori konversiyasi H da ultratovush yordamida oltingugurtsizlantirish natijasida olingan.2O2/oltingugurtning molyar nisbati 3, harorat 318 K va katalizator dozasi 30 g/l 30 daqiqa reaksiyadan so'ng, jim jarayonda olingan 55% konversiyadan farqli o'laroq. Ushbu yaxshilanishga operatsiya parametrlari va katalizator xususiyatlari sezilarli darajada ta'sir ko'rsatdi. Asosiy jarayon o'zgaruvchilari ta'siri ultratovush bilan solishtirganda jim jarayonda javob yuzasi metodologiyasi yordamida tekshirildi. Ultratovush katalizator va oksidantning yaxshi dispersiyasini vodorod bog'lanishining uzilishi va ularning neft fazasida deaglomeratsiyasini ta'minladi. Katalizator yuzasida aralashmalarning to'planishi ovozsiz tajribalarda tezda deaktivatsiyaga olib keldi, natijada qayta ishlangan katalizator tomonidan 6 tsiklli jim reaktsiyadan so'ng DBT oksidlanishining atigi 5% ni tashkil etdi. DBT ning 95% dan yuqori qismi ultratovush yordamida 6 ta tsikldan so'ng oksidlangan, bu ultratovush paytida sirtni tozalash orqali barqarorlikning katta yaxshilanishini ko'rsatadi. 3 soatlik sonikatsiyadan so'ng zarrachalar hajmining sezilarli darajada qisqarishi ham kuzatildi, bu model yoqilg'ida katalizatorning ko'proq tarqalishini ta'minlaydi.
Afzalinia va boshqalar. (2016): Suyuq yoqilg'ining ultratovush yordamida oksidlovchi oltingugurtsizlantirish jarayoni katalizator sifatida o'zaro amin-funktsiyali Zn (II) ga asoslangan MOF bilan qoplangan fosfotungstik kislota bilan.. Ultrasonik sonokimyo 2016
Ushbu ishda suyuq yoqilg'ining ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiyasi (UAOD) yangi heterojen yuqori dispers Keggin tipidagi fosfotungstik kislota (H) bilan amalga oshirildi.3PW12O40, PTA) amino-funktsional MOF (TMU-17 -NH2) ichiga o'ralgan katalizator. Tayyorlangan kompozitsion yuqori katalitik faollikni va namunaviy yoqilg'ini oksidlovchi oltingugurtsizlantirishda qayta foydalanish mumkinligini ko'rsatadi. Ultratovush yordamida oksidlovchi desulfurizatsiya (UAOD) - bu oltingugurt o'z ichiga olgan birikmalarning tez, iqtisodiy, ekologik xavfsiz va yumshoq sharoitlarda oksidlanish reaktsiyasini amalga oshirishning yangi usuli. Ultratovush to'lqinlari reaktsiya vaqtini kamaytirish va oksidlovchi desulfurizatsiya tizimining ish faoliyatini yaxshilash uchun samarali vosita sifatida qo'llanilishi mumkin. PTA@TMU-17-NH2 20 mg katalizator, O/S molyar nisbati 1:1, ekstraksiya erituvchisi sifatida MeCN ishtirokida model moyini oltingugurtdan tozalashni to'liq bajarish mumkin edi. Olingan natijalar shuni ko'rsatdiki, DBT ning DBTO2 ga o'zgarishi atrof-muhit haroratida 15 daqiqadan so'ng 98% ga etadi. Ushbu ishda biz birinchi marta ultratovush nurlanishi bilan TMU-17-NH2 va PTA / TMU-17-NH2 kompozitlarini tayyorladik va UAOD jarayonida ishladik. Tayyorlangan katalizator PTA ni yuvishsiz va faollikni yo'qotmasdan mukammal qayta foydalanishga yaroqliligini namoyish etadi.