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石油加工超声波应用

超声波技术在石油加工产业中得到了越来越广泛的应用。石油产业中用到的超声波技术包括:测定石油产品密度,强化原油破乳脱盐、降低稠油粘度、处理石油污水和超声波脱硫。

2002年SulphCoInc.始申请超声波氧化脱硫技术专利,在技术逐渐成熟后,又申请了相关的专利。

设备专利

防腐蚀超声波扩音器  高能超声波发生器

超声波扩音器中采用了钛基材料为外壳,银基材料为核心,外壳壁厚0.5~1.0cm,该扩音器材料选择使其能很好的起到防腐蚀的作用。该种扩音器最适宜在20kHz到200kHz的频率下使用,超声波声能强度可在非常广的范围内变化,最佳时能产生50W/cm2~100W/cm2的能量。高能超声波发生器除包括超声波扩音器装置外,还包括超声波传感器,其与超声波扩音器相连,产生机械震荡,并传送震动,以产生所说的超声波音频。

技术专利

US6402939 工艺:将含水和过氧化氢的化石燃料去除含砜物质;之后的专利,应用超声波技术去除柴油中的砜,产生无硫柴油;

US682784工艺:含水和二烷基醚的化石燃料超声波脱硫工艺;

US20050205463工艺:石油残渣进行脱硫处理,将重油变为轻油,整个油品的沸点也由高沸点转变为低沸点,残渣油变为可用石油。

公开号为US20030051988篇专利中,最早提出了用超声波的方法对原油进行水相与有机相的分离,此方法可提高原油API值,增加柴油十六烷指数,还可以减少硫或氮的含量。超声波脱硫由于降低了原本苛刻的操作条件,使其操作更为简便,在常温常压下就可进行反应,并减少了大量投资和能耗。国际原油价格的攀升,这种提高石油产量的方法已引起国际石油巨头的重视。

突破

超声波石油氧化脱硫技术正受到全球各大石油公司的关注。

这种技术将石油燃料与非常少量的氧化剂、表面活性剂和水进行液体混合,形成一种水相-有机相的混合介质。将这种介质连续注人到超声波室。经超声波作用后从超声波室流出来的混合物便可很容易地分层,成为水相和有机相。其中的有机相即为脱过硫的石油燃料。该工艺主要通过反应器内超声波的空化作用,使油相与水相的剧烈混合,并可在几ns的超短时问内,使混合物料内的局部温度达到几千度并且局部压力超过1013.2MPa,这使得混合物料产生过氧化氢。过氧化氢参与硫化物的氧化反应,将其变成硫酸盐、亚砜和极少量的砜。溶剂再生后可循环使用。亚砜和硫酸盐可生产硫磺或其他产品。

这种超声波技术可使一桶原油的产量提高35%,而且他相信,如果使用性能更先进的机器,甚至将能使石油产量增幅由35%提升至50%。

超声波作为一种新兴技术用于传统工艺中往往会有惊奇的作用和非凡的表现。近年来,在石油加工方面超声波的空化作用已逐渐成为研究的热点,空化时所形成的微小的气泡大大增加了两相间的接触面积,十分有利于相间反应的发生。同时,空化时因微小气泡产生和破灭的十分迅速,会产生局部的高温和高压,这会使某些反应苛刻的反应条件温和化,甚至在常温常压下进行,大大减少了投资费用。在石油加工行业有着十分广阔的前景。

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