Desulfuración combustible k'áak'nab u ultrasónico
- Le combustibles marinos u Ko'oten afectados tumen túumben regulaciones, ku requieren jump'éel contenido azufre 0,5%m/m wa menos.
- Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD) leti' jump'éel establecido método u acelera le reacción oxidación yéetel le jump'éel tuukula' económico yéetel seguro.
- Le procesos UAOD ku páajtal ejecutar temperatura ambiente yéetel presión atmosférica yéetel permiten jump'éel eliminación selectiva u compuestos u azufre le combustibles hidrocarburos.
- Le kaambalilo'ob ultrasónicos ti' ka'anal rendimiento Hielscher ku fáciles u instalar ka seguros utia'al u operar in bordo wa te' lu'umo'.
Combustibles marinos yéetel t'okik contenido azufre
Le Básica Marítima Internacional (OMI) ts'o'ok aplicado túumben reglamentaciones tumen ku le buques marinos ti' le yóok'ol kaaba' táan obligados u utilizar combustibles marinos yéetel juntúul contenido azufre le 0,5%m/m ichil enero u 2020. Táan a túumben regulaciones exigen cambios profundos ti' le procesamiento combustibles marinos: utia'al u beetik yéetel le túumben normas ti' le combustibles bajos ti' azufre, k'a'abet jump'éel tuukula' desulfuración eficiente.
Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) tu combustibles líquidos ti' hidrocarburos bey gasolina, nafta, diésel, combustible k'áak'nab, etc. u ti'al jump'éel método ma'alob eficiente yéetel viable tselik le azufre nukuch volúmenes flujos combustibles aalo'ob.
Diagrama flujo desulfuración oxidativa ultrasónica u 2 jejelas súutukil jump'éel
Desulfuración oxidativa
Le desulfuración oxidativa (ODS) leti' jump'éel alternativa respetuosa yéetel ka'a jeets' yéetel leti' ti' le hidrodesulfuración (HDS) ts'o'ok u le compuestos azufre oxidado táan u béeytal u significativamente asab fáciles ti' separar ti' le aceites combustibles aalo'ob. Ka' ts'o'ok u paso desuprevasización oxidativa, le compuestos ku azufre extraídos u p'atikuba'ob tumen métodos físicos je'ebix, utilizando disolvente polar u ma' miscible yéetel posterior gravedad, adsorción wa separación centrífuga. Alternativamente, le descomposición térmica ku páajtal utilizar utia'al tselik le azufre oxidado.
Utia'al u reacción desulfuración oxidativa, jump'éel oxidante (je'ebix, hidrógeno H2O2, clorito sodio NaClO2, óxido nitroso N2O ti', periodato sodio NaIO4), k'a'abet jump'éel catalizador (je'ebix, ácidos) bey jump'éel reactivo u transferencia fase. Le reactivo ku transferencia fase ku yáantik xan le reacción heterogénea ichil le fases acuosa yéetel tsaats, lela' le paso limitación velocidad le reacción ODS.
- ma'alob eficiente – tak 98 ti chúumuk sulfurización
- económico: baja inversión, bajos costes operativos
- Mix intoxicación tumen catalizador
- Chéen ch'a'abil, escalado lineal
- yantio'ob u operar
- Onshore & instalación ti' ka'anal k'áak'náabo' (in bordo).
- Séeba'an ROI
Desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos
Ka' jo'op' u le hidrodesulfuración (HDS) k'a'abet mayores Baajux inversión ti', ka'anal temperatura reacción tak 400oC yéetel ka'anal presión tak 100atm ti' le reactores, le tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD). le jach asab conveniente, eficiente ka asab ya'ax. Le UAOD mejora tu gran medida u reactividad le eliminación catalítica ti' azufre yéetel k'u'ubul ti' le k'iino' je'el xano' k'iin jump'éel menor ta manaj ti', asab ti' seguridad yéetel protección ka'a jeets'. Le kaambalil industriales reactores flujo ultrasónico aumentan tasa desulfuración debido a jump'éel dispersión ma'alob xoknáalo'obo' yéetel, tune', mejora le cinética reacción. Dado ti' le procesamiento ultrasónico proporciona dispersiones nanoescala, le transferencia juuch' ichil le jejeláas fases le reacción heterogénea u incrementa drásticamente.
Ultrasónico (acústico). cavitación aumenta le velocidad reacción yéetel le transferencia juuch' tuméen le condiciones extremas, ku alcanzan ichil le ti'its calientes cavitacionales. Ichil u implosión le burbuja cavitación ti', temperaturas jach altas aprox. 5.000 K'uj, tasas u enfriamiento jach rápidas, presiones aprox. 2. 000atm yéetel tune', ku alcanzan localmente diferenciales extremos temperatura yéetel presión. Implosión le burbuja cavitación xan resulta ti' chooj ta'an ku líquido tak 280m leti' Guatemala mina'an u yotocho'ob u velocidad, ku crea muuk' u cizallamiento jach altas. Táan a extraordinarias muuk' mecánicas aceleran le k'iin reacción oxidación yéetel aumentan eficiencia tzeltalo'obo' azufre wa segundos.
Eliminación u asab completa azufre
Ka' jo'op' u le mercaptanos, tioéteres, sulfuros yéetel disulfuros táan u béeytal u eliminados tumen le tuukula' hidrodesulfuración convencional (HDS), utia'al u eliminación tiofenos, benzotiofenos (BT), dibenzotiofenos (DBT) yéetel 4, 6-dimetildibenzotiofenos (4, 6-DMDBT) u K'a'abet jump'éel método asab sofisticado. Le desulfuración oxidativa ultrasónica Jach ma'alob xoknáalo'obo' ka lela' le eliminación compuestos refractarios ti' azufre óol Táantik extraíbles (, je'ebix, 4 6-dimetildibenzotiofeno yéetel uláak' derivados ti' le tiofeno sustituidos tumen alquilo). (2018). eficiencia desulfuración tak le 98,25 ti chúumuk utilizando jump'éel sonoreactor Hielscher optimizado utia'al u eliminación azufre. Ku ts'o'okole', le compuestos azufre oxidado tumen ultrasonidos u páajtal separar ti' jump'éel p'o' ja' básico.
Efecto le tuukula' UAOD u ya'ab wook ti' parámetros óptimos
Prueba viabilidad desulfuración ultrasónica yéetel UP400S
2013 ultrasonidos combinados ()UP400S) yéetel peróxido u hidrógeno bey oxidante, FeSO bey catalizador, ácido acético bey ajustador pH yéetel metanol bey disolvente extracción utia'al u xu'ulsiko'ob le cantidad azufre le gasóleo.
Le constantes le tasa reacción ti' le desulfuración oxidativa ku páajtal ya'abtal tu gran medida yo'osal le adición iones metálicos bey catalizador yéetel u búukinta'al sonicación. Energía le ultrasonido je'el u páajtal u xu'ulsiko'ob le energía activación le reacción. Le Ts'a'akal ultrasónico pa' le capa límite ichil catalizadores sólidos yéetel reactivos yéetel proporciona jump'éel mezcla homogénea ti' catalizadores yéetel reactivos – Bey u ma'alo'obkíinsiko'ob u cinética reacción.
Le tuukula' extracción azufre jach jump'éel paso crucial ti' le desulfuración yéetel u recuperar le volumen total ti' gasóleo desulfurado. U búukinta'al jump'éel extracción líquido-líquido utilizando metanol bey disolvente le jump'éel tuukula' extracción simple, ba'ale' utia'al garantizar jump'éel ka'anal eficiencia tuukulo'obo' jump'éel mezcla eficiente ti' le fases inmiscibles. Chéen ka Meyajta'ab jump'éel interfaz wóolis yéetel posteriormente jump'éel transferencia juuch' wóolis ichil le fases, u chukik ka'anal velocidad extracción. Ultrasonidos yéetel le generación cavitación acústica proporciona le mezcla intensa ti' le fases reactivos yéetel disminuye le energía activación le reacción.
Kúuchilo'ob ultrasónicas ti' ka'anal rendimiento utia'al u desulfuración combustible k'áak'nab
Hielscher Ultrasonidos leti' le líder k'íiwiko' sistemas ultrasónicos u ka'anal potencia utia'al u aplicaciones exigentes bey UAOD ti' escala industrial. Altas amplitudes tak 200 pm funcionamiento 24 leti' 7 yáanal kuuch completa ka mayaj aal, robustez, facilidad búukinta'al le yáantajo'ob clave ti' le ultrasonicadores Hielscher. Le kaambalilo'ob ultrasónicos jejeláas xook potencia yéetel jejeláas accesorios bey sonotrodos yéetel geometrías reactores flujo permiten le adaptación asab úuchuk ti' le yaan ultrasónico ti' u combustible específico, Buka'aj u ba'al u procesamiento yéetel entorno.
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:
| Volumen lote | Tasa flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 10 u 2000mL | 20 400 mL leti' min. | UP400St |
| 0.1 ti' 20L | 0.2 u 4 L leti' min | UIP2000hdT |
| 10 ti' 100L | 2 10 L leti' min | UIP4000hdT |
| N.a. | 10 100 L leti' min | UIP16000 |
| N.a. | asab nojoch | Cluster u UIP16000 |
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Procesadores ultrasónicos u ka'anal potencia tak laboratorio tak le escala piloto yéetel industrial.
Literatura leti' Referencias
- 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.
Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob le investigación yóok'ol le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD).
(2018): Desulfuración le petróleo crudo tumen ma'alo'obtal oxidativa integrada tumen ultrasonido. IJSRD – Pikil Internacional u Investigación Científica & Ma'alo'ob Vol. 6, u meyaj ku 02, 2018.
(2018) describen le beneficios jump'éel reactor ultrasónico Hielscher utia'al u desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD). UAOD u ts'o'ok convertido ti' jump'éel ma'alo'obtal alternativa viable ti' le hidrotratamiento xíiw, ba'ax ku yilik afectado tumen importantes Baajux inversión yéetel operación debido a ti' u hidrodesulfuración u ka'anal presión yéetel ka'anal temperatura, calderas ti', paak'alo'ob hidrógeno yéetel kúuchilo'ob ti' recuperación azufre. Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido Cha' u bisik ka'ansaj le tuukula' eliminación taam u azufre ti' condiciones jach asab suaves, asab rápida, segura yéetel ya'ab asab leti'.
Le tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD) ku aplicó le tsaats diesel yéetel le yo'olal prima yik'áalil petrolíferos ba'ax ku taasik compuestos azufre bix (benzotiofeno, dibenzotiofenano yéetel dimetildibenzotiofeno). Le influencia ti' le cantidad ti' oxidante, le volumen disolvente ti' le paso extracción, le yéetel le temperatura u Ts'a'akal ultrasonido ()UIP1000hdT(, 20 kHz ti', 750 W, funcionando ti' le 40 ti chúumuk). j-investigado. Utilizando le condiciones optimizadas ti' le UAOD, ku logró le eliminación azufre tak le 99 ti chúumuk utia'al compuestos bix tu yo'olal seres primas u yik'áalil petrolíferos utilizando jump'éel proporción molar utia'al u H2O2: ácido acético: azufre 64:300:1, ka' 9min Ts'a'akal ecoultrasonidos 90oC, seguido ti' extracción yéetel metanol (disolvente optimizado yéetel relación k'aab tsaats 0,36). Usando le ti' jump'éelili' kuchil-cantidad u reactivo ka 9 min ultrasonido eliminación azufre j-superior ti' le 75 ti chúumuk utia'al le muestras tsaats diesel.
Le ka' le altas amplitudes ultrasónicas
Le intensificación ultrasónica ti' le desulfuración oxidativa ti' escala u comercial le petróleo crudo k'a'abet u búukinta'al jump'éel procesador ultrasónico ti' flujo yéetel Buka'aj industrial u capaz u mantener amplitudes ka'anal vibración u yan 80 – 100 micrass. le amplitudes ku relacionan Jun yéetel le intensidad le muuk' u cizallamiento generadas tumen cavitaciones ultrasónicas yéetel k'a'abéet mantener u ti' le píibo' ka'anal utia'al u le mezcla je'el eficiente.
Le experimentos realizados tumen Prajapati et el. muestran ti' le ultrasonicación mejora reacción desulfuración. Eficiencia le desulfuración bin u paach ti' le 93,2 ti chúumuk Le ken u aplica jump'éel ultrasonido ka'anal rendimiento.
(2013): Eliminación k'aab tsaats gas yéetel ultrasonido yo'osal tuukula' oxidativo catalítico asistido tumen ultrasonido ka xook u condiciones óptimas. Pikil Coreana u Ingeniería Química 30 (9), septiembre u 2013. 1751-1759.
Le tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD) ku aplicó utia'al u xu'ulsiko'ob le compuestos azufre ti' le gasóleo ba'ax ku taasik ya'ab tipos contenido azufre. Le regulación ambiental k'a'abet jump'éel desulfuración Jach taam utia'al tselik le compuestos azufre. U jach UAOD jump'éel ma'alo'obtal prometedora yéetel menor u tojol operativo ka asab ti' seguridad, protección ka'a jeets'. Tuméen yáax ka'atéen, le aj nu'uktaj transferencia fase típico (tetraoctilo-amonio-bromuro) bin reemplazado tumen isobutanol tuméen u búukinta'al isobutanol jach asab económico u TOAB, ma' imponer contaminación. Le reacción ku bisaj ka'ansaj ti' jump'éel ch'aaj óptimo yéetel ya'abkach temperaturas, tu procedimientos ti' jump'éel chéen, ka'atúul yéetel óoxp'éel wook, investigando u efecto le aumento gradual u H2O2 ka TOAB u meyajtiko'ob kúuchil isobutanol. Le concentración total ti' azufre ti' le fase tsaats u analizó yo'osal le método ASTM-D3120. Le eliminación jach ka'anal u paach ti' le 90 ti chúumuk utia'al u gasóleo ba'ax ku taasik 9.500 mg leti' kg u azufre u logró ti' óoxp'éel jejelas súutukil jump'éel ichil 17 minutos tuukula' 62 o2 oC ka 180,3 mmol H2O2 ku utilizó yéetel le extracción ku bisaj ka'ansaj tumen metanol.
(2014): Investigación u variables tuukula' yéetel táanil intensificación le ultrasonido aplicado ti' le desulfuración oxidativa ti' le bix diesel yóok'ol MoO3/Al2O3 Catalizador. Ultrasonidos Sonochemistry 21 (2), marzo ti' 2014. 692-705.
Jump'éel túumben t.u.m sonocatalítico heterogéneo ku consiste ti' jump'éel MoO3/Al2O3 catalizador ka H2O2 combinado yéetel ultrasonidos ku estudió utia'al u ma'alo'obkíinsiko'ob ka acelerar u oxidación le compuestos azufre bix u diesel, ku resulta ti' jump'éel mejora significativa ti' le eficiencia le tuukula'. Le influencia ultrasonido ti' le propiedades, le actividad yéetel u estabilidad le catalizador ku estudió detalle yo'osal yo'osal GC-FID, PSD, SEM yéetel BET. Por encima de le 98 ti chúumuk u obtuvo jump'éel tzeltalo'obo' u DBT ti' diésel bix u ku taasik 1000 g/g azufre yo'osal túumben desulfuración ku asistida tumen ultrasonido ti' H2O2relación azufre 3, temperatura 318 k'uj yéetel dosis catalizador 30 g/L ka' 30 min reacción, contrariamente ti' le tzeltalo'obo' le 55 ti chúumuk obtenida ichil le tuukula' silencioso. Le mejora ku tu yilaj afectada considerablemente tumen le parámetros ti' u meyajo'ob yéetel le propiedades le catalizador. Le táanil le variables u tuukula' k'ajle' investigaron u utilizando le metodología superficie núukik ti' le tuukula' silencioso ti' comparación yéetel le ultrasonicación. Le ultrasonido ts'áaj ma'alob dispersión catalizador yéetel oxidante tumen rotura ti' le unión hidrógeno yéetel le desaglomeración ti' le mismos ti' le fase tsaats. Le deposición impurezas way le catalizador tu beetaj jump'éel rápida desactivación ti' experimentos silenciosos resultando chéen le 5 ti chúumuk le oxidación DBT ka' 6 ciclos reacción silenciosa tumen catalizador reciclado. Por encima de le 95 ti chúumuk DBT ku oxidaron ka' 6 ciclos asistidos tumen ultrasonido u muestran jump'éel nuxi' mejora ti' le estabilidad yo'osal u limpieza le superficie ichil le ultrasonicación. Bey xan u observó considerable reducción le Buka'aj le partículas ka' u sonicación 3 h ba'ax je'el u ts'aik asab dispersión catalizador ti' le combustible bix.
(2016): Tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido combustible líquido tumen ácido fosfotúltico ku encapsulado ti' jump'éel MOF ku ti' amina funcionalizada ichil penetrantes Zn (II) bey catalizador MOF. Ultrasonidos Sonochemistry 2016
Ti' le meyaja', le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD) tu combustibles líquidos realizada yéetel jump'éel túumben ácido fosfotúptico heterogéneo u ka'anal dispersión u Keggin (H)3Pw12O40(, PTA) catalizador u encapsulado ti' jump'éel MOF aminofuncionalizado (TMU-17 - NH2). Le compuesto preparado exhibe jump'éel ka'anal actividad catalítica yéetel reutilización ti' le desulfuración oxidativa ti' le combustible bix. Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonido (UAOD) leti' jump'éel túumben bix u u reacción oxidación le compuestos contenidos ti' azufre bix u rápida, leti', respetuosa yéetel ka'a jeets' yéetel segura, tu condiciones suaves. Le ondas ultrasonido ku páajtal aplicar bey juntúul nu'ukula' eficiente utia'al u disminuir le k'iin reacción yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob u rendimiento le yaan desulfuración oxidativa. PTA-TMU-17-NH2 je'el u u completamente desulfuración le tsaats bix tumen 20 mg catalizador ti', relación molar O/S 1:1 ti' meyajo'ob MeCN bey disolvente extracción. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob obtenidos indicaron ti' le conversiones u DBT u DBTO2 alcanzan le 98 ti chúumuk ka' 15 minutos tu temperatura ambiente. Ti' le meyaja', preparamos tMU-17-NH2 yéetel PTA leti' TMU-17-NH2 compuesto tumen irradiación tumen ultrasonido tumen yáax ka'atéen ka empleado ti' le tuukula' UAOD. Le catalizador preparado exhibe jump'éel excelente reutilización ma' lixiviación le PTA yéetel asab actividad.