Desulfuración ultrasónica u combustible k'áak'nab
- Le combustibles marinos u Ko'oten afectados tumen le túumben regulaciones, ku exigen jump'éel contenido azufre le 0,5 ti chúumuk m leti' m wa menos.
- Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) leti' jump'éel establecido método u acelera le reacción oxidación yéetel le jump'éel tuukula' económico yéetel seguro.
- Le procesos UAOD páajtal ejecutar u temperatura ambiente yéetel presión atmosférica yéetel permiten jump'éel eliminación selectiva u compuestos u azufre le combustibles hidrocarburos.
- Le kaambalilo'ob ultrasónicos u ka'anal rendimiento Hielscher ku fáciles u instalar ka seguros utia'al u operar tu bordo wa te' lu'umo'.
Combustibles marinos yéetel t'okik contenido azufre
Le Básica Marítima Internacional (OMI) ts'o'ok u implementado túumben regulaciones tumen ku le buques marinos ti' le yóok'ol kaaba' k'a'abéet biilankiltej combustibles marinos yéetel juntúul contenido azufre le 0,5 ti chúumuk m leti' m ichil enero u 2020. Táan a túumben regulaciones exigen cambios profundos ti' le procesamiento le combustibles marinos: utia'al u beetik yéetel le túumben normas utia'al combustibles yéetel t'okik contenido azufre, k'a'abet jump'éel tuukula' desulfuración eficiente.
Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) tu combustibles hidrocarburos líquidos bey gasolina, nafta, gasóleo, combustible k'áak'nab, etcétera, u ti'al jump'éel método jach xoknáalo'obo' yéetel viable tselik le azufre nukuch volúmenes corrientes combustibles aalo'ob.
Diagrama flujo le desulfuración oxidativa ultrasónica te' 2 jejelas súutukil jump'éel
Desulfuración oxidativa
Le desulfuración oxidativa (ODS) leti' jump'éel alternativa leti' ka respetuosa yéetel ka'a jeets' ti' le hidrodesulfuración (HDS), ts'o'ok u le compuestos u azufre oxidados páajtal separar ku significativamente asab uchik u aalo'ob le fuelóleos. Ka' ts'o'ok u p'isibij desulfuración oxidativa, le compuestos ku azufre extraídos u p'atikuba'ob tumen métodos físicos, je'ebix, utilizando disolvente polar ma' miscible yéetel le posterior separación tumen gravedad, adsorción wa centrífuga. Alternativamente, ku páajtal utilizar le descomposición térmica 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) yéetel juntúul reactivo transferencia fase. Le reactivo ku transferencia fase ku yáantik xan le reacción heterogénea ichil le fases acuosa yéetel oleosa, lela' le paso limitante u velocidad le reacción ODS.
- Ma'alob eficiente – Tak jump'éel 98 ti chúumuk desulfuración
- Económico: baja inversión, bajos Baajux operativos
- Ma' envenenamiento le catalizador
- Escalado ch'a'abil ka lineal
- Yantio'ob u operar
- Onshore & Instalación ti' ka'anal k'áak'náabo' (in bordo).
- Séeba'an retorno le inversión
Desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos
Ka' jo'op' u le hidrodesulfuración (HDS) k'a'abet mayores costes inversión, ka'anal temperatura reacción tak 400 ° C yéetel ka'anal presión tak 100atm ti' le reactores, le tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) leti' jach asab yanen, eficiente yéetel ecológico. 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 u tojol operativo, asab ti' seguridad yéetel protección ka'a jeets'. Le kaambalilo'ob industriales ti' reactores flujo ultrasónico aumentan tasa desulfuración debido a jump'éel dispersión ma'alob efectiva yéetel, tune', ti' jump'éel cinética reacción mejorada. Dado ti' le procesamiento ultrasónico proporciona dispersiones ti' nanoescala, le transferencia juuch' ichil le jejeláas fases reacción heterogénea aumenta drásticamente.
Ultrasonidos (acústicos). cavitación Aumenta le velocidad reacción yéetel le transferencia juuch' tuméen le extremas condiciones ba'ax ku alcanzan ichil le ti'its calientes u cavitación. Ichil u implosión le burbuja cavitación, u alcanzan localmente temperaturas jach altas u aprox. 5.000 K'uj, velocidades u enfriamiento jach rápidas, presiones aprox. 2.000atm yéetel, tu consecuencia diferenciales temperatura yéetel presión extremos. Implosión le burbuja cavitación xan ts'aik kúuchil ti' chooj ta'an líquido tak 280 m leti' s 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 azufre asab completa
Ka' jo'op' u le mercaptanos, tioéteres, sulfuros yéetel disulfuros páajtal tselik u yo'osal le tuukula' convencional u hidrodesulfuración (HDS), utia'al u eliminación tiofenos, benzotiofenos (BT), dibenzotiofenos (DBT) yéetel 4,6-dimetildibenzotiofenos (4,6-DMDBT) k'a'abet jump'éel método asab sofisticado. Le desulfuración oxidativa ultrasónica le jach xoknáalo'obo' ka lela' le eliminación compuestos refractarios ti' azufre páajtal Istikiaj páajchajik removibles (je'ebix, 4,6-dimetildibenzotiofeno yéetel láak'o'ob derivados ti' le tiofeno alquilsustituidos). Ebrahimi et ti' le. (2018) reportan jump'éel 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 ku azufre oxidados tumen ultrasonidos páajtal separar u yo'osal jump'éel p'o' básico yéetel ja'.
Efecto le tuukula' UAOD u ya'ab wook yéetel parámetros óptimos
Prueba viabilidad desulfuración ultrasónica yéetel UP400S
Shayegan et ti' le. 2013 ultrasonidos combinados ().UP400S) yéetel peróxido hidrógeno bey oxidante, FeSO bey catalizador, ácido acético bey ajustador ti' le pH yéetel metanol bey disolvente extracción utia'al u xu'ulsiko'ob le cantidad azufre le gasóleo.
Le constantes le velocidad reacción ti' le desulfuración oxidativa páajtal ya'abtal u considerablemente añadiendo iones metálicos bey catalizador ka utilizando le sonicación. Le energía ultrasónica je'el u páajtal u xu'ulsiko'ob le energía activación le reacción. Le Ts'a'akal ultrasonidos pa' le capa límite ichil le catalizadores sólidos yéetel le reactivos yéetel proporciona jump'éel mezcla homogénea catalizadores yéetel reactivos – Bey u ma'alobkiinsik le 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 sencillo, ba'ale' utia'al garantizar jump'éel ka'anal eficiencia le tuukulo'obo' jump'éel mezcla eficiente ti' le fases inmiscibles. Chéen ken u yaantal jump'éel interfaz wóolis yéetel, posteriormente, jump'éel transferencia juuch' wóolis ichil le fases, ku logra ka'anal tasa extracción. Le ultrasonicación yéetel le generación cavitación acústica proporcionan jump'éel mezcla intensa ti' le fases reactivas yéetel disminuyen energía activación le reacción.
Kúuchilo'ob ultrasónicas u ka'anal rendimiento utia'al u desulfuración combustible k'áak'nab
Hielscher Ultrasonics leti' le líder k'íiwiko' sistemas ultrasónicos u ka'anal potencia utia'al u aplicaciones exigentes bey UAOD escala industrial. Le altas amplitudes tak 200 μm, le funcionamiento 24 leti' 7 molayil kuuch yéetel le ka'anal resistencia, le robustez yéetel le facilidad búukinta'al le le yáantajo'ob clave ti' le ultrasonidos Hielscher. Le kaambalilo'ob ultrasónicos ti' jejeláas xook potencia yéetel le jejeláas accesorios, bey le sonotrodos yéetel le geometrías le reactores flujo, permiten le adaptación asab úuchuk ti' le ultrasónico yaan u combustible, Buka'aj u ba'al u procesamiento yéetel entorno específicos.
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento aproximada u k ultrasonidos:
| Volumen lote | Gasto | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| U 10 ti' 2000 ml | Ti' 20 u 400 ml leti' min | UP400St |
| 0. 1 u 20L | 0. 2 u 4L leti' min | UIP2000hdT |
| U 10 u 100L | U 2 u 10 l leti' min | UIP4000hdT |
| n.d. | U 10 ti' 100 L leti' min | UIP16000 |
| n.d. | Mayor | Racimo u UIP16000 |
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Procesadores ultrasónicos u ka'anal potencia tak le laboratorio tak le escala piloto yéetel industrial.
Bibliografía 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).
Prajapati et ti' le. (2018): Desulfuración petróleo crudo yo'osal ma'alo'obtal oxidativa integrada tumen ultrasonidos. IJSRD – Pikil Internacional u Investigación Científica & Ma'alo'ob Vol. 6, meyaj ku 02, 2018.
Prajapati et ti' le. (2018) describen le beneficios jump'éel reactor ultrasónico u Hielscher utia'al u desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD). Le UAOD ku ts'o'ok convertido ti' jump'éel ma'alo'obtal alternativa viable ti' le hidrotratamiento xíiw, ba'ax ku yilik perjudicado tumen importantes Baajux inversión yéetel operación debido a le nu'ukulilo'ob ti' hidrodesulfuración u ka'anal presión yéetel ka'anal temperatura, calderas, paak'alo'ob hidrógeno yéetel kúuchilo'ob recuperación azufre. Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos Cha' u bisik ka'ansaj le tuukula' eliminación taam u azufre ti' condiciones jach asab suaves, asab rápidas, seguras yéetel ya'ab asab económicas.
Le tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) ku aplicó tsaats diésel yéetel materias primas u yik'áalil petrolíferos ku contenían compuestos azufre bix (benzotiofeno, dibenzotiofeno yéetel dimetildibenzotiofeno). Influencia le cantidad oxidante, le volumen disolvente ti' le p'isibij extracción, le yéetel le temperatura u Ts'a'akal yéetel ultrasonidos ().UIP1000hdT, 20 kHz, 750 W, funcionando le 40 ti chúumuk). Utilizando le condiciones optimizadas utia'al u UAOD, ku logró jump'éel eliminación azufre tak le 99 ti chúumuk utia'al compuestos bix tu le yo'olal prima yik'áalil derivados ti' le petróleo utilizando jump'éel proporción molar utia'al u H2O2: ácido acético: azufre 64:300:1, ka' 9min Ts'a'akal yéetel ultrasonidos 90 ° C, seguido extracción yéetel metanol (relación optimizada disolvente yéetel tsaats 0,36). Utilizando le ti' jump'éelili' kuchil-cantidad reactivo yéetel 9 min ultrasonido, le eliminación azufre bin superior ti' le 75 ti chúumuk utia'al le muestras gasóleo.
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 flujo continuo Buka'aj industrial u capaz u mantener altas amplitudes vibración u yan 80 – 100 micrass. Le amplitudes táan Jun relacionadas yéetel u intensidad le muuk' ku cizallamiento generadas tumen le cavitaciones ultrasónicas yéetel k'a'abéet mantener u ti' píibo' ka'anal utia'al u le mezcla je'el eficiente.
Le experimentos realizados tumen Prajapati et ti' le. muestran ti' le ultrasonicación mejora reacción desulfuración. Le eficiencia desulfuración bin u yan le 93,2 ti chúumuk Le ken u aplica ultrasonido u ka'anal rendimiento.
Shayegan et ti' le. (2013): Eliminación azufre le gasóleo je'ela' jump'éel tuukula' oxidativo catalítico asistido tumen ultrasonidos ka xook u condiciones óptimas. Pikil Coreana u Ingeniería Química 30 (9), septiembre u 2013. 1751-1759.
Ku aplicó jump'éel tuukula' desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) utia'al u xu'ulsiko'ob le compuestos azufre ti' le gasóleo ba'ax ku taasik ya'ab tipos contenido azufre. Le normativa medioambiental exige jump'éel desulfuración Jach taam utia'al tselik le compuestos azufre. UAOD jach jump'éel ma'alo'obtal prometedora yéetel juntúul menor u tojol operativo yéetel jump'éel asab ti' seguridad yéetel protección ka'a jeets'. Tuméen yáax ka'atéen, le aj nu'uktaj transferencia fase típico (bromuro tetraoctil-amonio) ku sustituyó tumen isobutanol tuméen u búukinta'al isobutanol jach asab económico u le TOAB, ts'o'ok u ma' impone contaminación. Le reacción ku tu bisaj ka'ansaj ti' le ch'aaj óptimo yéetel ya'abkach temperaturas, tu procedimientos juntúul, ka'atúul yéetel óoxp'éel wook, investigando u efecto le aumento gradual u H2O2 yéetel u búukinta'al TOAB kúuchil isobutanol. Le concentración total ti' azufre ti' le fase oleosa ku analizó yo'osal le método ASTM-D3120. Le remoción jach ka'anal u paach ti' le 90 ti chúumuk utia'al u gasóleo u contenía 9.500 mg leti' kg u azufre u logró ti' óoxp'éel wook ti' 17 minutos tuukula' 62±2 ° C ken 180,3 mmol H2O2 ka u extracción u tu bisaj ka'ansaj tumen metanol.
Akbari et ti' le. (2014): Investigación le variables le tuukula' yéetel le táanil intensificación le ultrasonidos aplicados ti' le desulfuración oxidativa ti' le diésel bix yóok'ol MoO3/Al2O3 catalizador. Ultrasonics Sonochemistry 21 (2), marzo ti' 2014. 692–705.
Jump'éel túumben t.u.m sonocatalítico heterogéneo compuesto tumen juntúul MoO3/Al2O3 catalizador ka H2O2 Ti' combinación yéetel le ultrasonicación, ku estudió utia'al u ma'alo'obkíinsiko'ob ka acelerar u oxidación le compuestos azufre bix le diésel, ku u tsolik ichil ti' jump'éel mejora significativa u eficiencia le tuukula'. Influencia le ultrasonidos yóok'ol le propiedades, actividad yéetel estabilidad u catalizador u estudió detalle yo'osal yo'osal GC-FID, PSD, SEM yéetel BET. Por encima de le 98 ti chúumuk tzeltalo'obo' u DBT ti' le diésel bix u contenía 1000 μg leti' g u azufre u obtuvo yo'osal jump'éel túumben desulfuración asistida tumen ultrasonidos u H2O2relación molar /azufre 3 ti', temperatura 318 k'uj yéetel dosis catalizador 30 g leti' L ka' 30 min reacción, u jela'anil in le tzeltalo'obo' le 55 ti chúumuk obtenida ichil le tuukula' silencioso. Le mejora ku tu yilaj considerablemente afectada tumen le parámetros u meyajo'ob yéetel le propiedades le catalizador. Le táanil le k'ajle' variables le tuukula' investigaron u utilizando le metodología superficie núukik ti' jump'éel tuukula' silencioso ti' comparación yéetel le ultrasonicación. Le ultrasonidos proporcionaron jump'éel ma'alo'ob dispersión ti' le catalizador yéetel le oxidante yo'osal u rotura le K'aanan hidrógeno yéetel le desaglomeración ti' le mismos ti' le fase oleosa. Le deposición impurezas way le catalizador tu beetaj jump'éel rápida desactivación ti' experimentos silenciosos, ku resultó ti' chéen jump'éel 5 ti chúumuk oxidación DBT ka' 6 ciclos reacción silenciosa tumen catalizador reciclado. Asab ti' le 95 ti chúumuk le DBT ku oxidó ka' 6 ciclos ku asistidos tumen ultrasonidos, u ye'esik jump'éel nuxi' mejora ti' le estabilidad in le cho'oik le superficie ichil le ultrasonidos. Bey xan u observó considerable reducción le Buka'aj le partículas ka' 3 horas sonicación, ba'ax je'el u ts'aik asab dispersión catalizador ti' le combustible bix.
Afzalinia et ti' le. (2016): Tuukula' u desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos combustible líquido yo'osal ácido fosfotúngstico encapsulado ti' jump'éel MOF ku ti' Zn (II) funcionalizado yéetel amina interpenetrante bey catalizador. Ultrasonidos Sonoquímica 2016
Ti' le meyaja', le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) tu combustibles líquidos u beetajo' yéetel jump'éel túumben ácido fosfotúngstico heterogéneo u bin yano'ob Keggin ma'alob disperso (H).3Prisionero k'atun12O40, PTA) ku ku encapsuló ti' jump'éel MOF aminofuncionalizado (TMU-17 - NH2). Le compuesto preparado exhibe jump'éel ka'anal actividad catalítica yéetel reutilizable ti' le desulfuración oxidativa ti' le combustible bix. Le desulfuración oxidativa asistida tumen ultrasonidos (UAOD) leti' jump'éel túumben bix u u reacción oxidación compuestos ku ya'alik azufre bix u rápida, leti', respetuosa yéetel ka'a jeets' ka segura, tu condiciones suaves. Le ondas ultrasónicas 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 u béeychaj u jump'éel desulfuración completa ti' le tsaats bix yo'osal 20 mg catalizador ti', relación molar O/S 1:1 te' meyajo'ob MeCN bey disolvente extracción. Ya'ala'al máaxo'ob máano'ob obtenidos indicaron ti' le conversiones DBT ti' DBTO2 alcanzan le 98 ti chúumuk ka' 15 min u temperatura ambiente. Ti' le meyaja', preparamos tumen yáax ka'atéen le compuesto TMU-17-NH2 yéetel PTA leti' TMU-17-NH2 tumen irradiación ultrasónica yéetel u empleó ti' le tuukula' UAOD. Le catalizador preparado exhibe excelente reutilización ma' lixiviación PTA mix asab actividad.