[实用新型]超声波辅助柴油氧化脱硫装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种柴油氧化脱硫装置，特别涉及一种超声波辅助柴油氧化脱硫装置。

背景技术

由于环境法规的日益严格，柴油超深度脱硫(硫含量<10ppm)技术的开发已成为亟待解决的世界性研究课题。尽管传统的加氢脱硫(HDS)能非常有效地脱除大部分含硫化合物，但由于流程复杂、装置投资大、操作费用高等，导致油品生产成本大幅攀升。此外，在脱除二苯并噻吩及其衍生物时，加氢脱硫遇到了严重的挑战。将加氢柴油中剩余的200～500ppm的硫化物用该方法降至10ppm以下，需要更高的温度和压力、更低的空速以及活性更高的催化剂。为了满足日益严格的环保要求，降低燃料油的硫含量已成为一项迫切而重要的任务。氧化脱硫具有反应条件缓和、脱硫率高等诸多优点，有望成为未来生产超低硫油品的主要技术之一。

利用超声波可提高柴油氧化脱硫的效果。超声波是频率高于20KHz的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，其原理可用“空化”现象来解释：超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时，其功率密度为0.35w/cm²，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生一个很大的压力，将液体分子拉裂成空洞-空化核。此空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为“空化”现象，能够将两相介质充分混合，提高物料的传质速率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，使得反应介质产生超声波振动，提高物料的传质速率。

为了实现上述目的，超声波辅助柴油氧化脱硫装置，包括：

氧化脱硫反应器，所述氧化脱硫反应器的入口端并联连接氧化剂-催化剂进料装置和柴油进料装置，在所述氧化脱硫反应器的下部设有第一超声波换能器和与该第一超声波换能器配套连接的第一超声波发生器；

第一油水分离器，与所述氧化脱硫反应器的出口端连接；

萃取器，所述萃取器的入口端与所述第一油水分离器连接，在所述萃取器的下部设有第二超声波换能器和与该第二超声波换能器配套连接的第二超声波发生器；

萃取剂进料装置，与所述萃取器相连；

第二油水分离器，与所述萃取器的出口相连。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述第一超声波换能器分布于所述氧化脱硫反应器的下切面处，所述第一超声波换能器的超声波方向定向垂直于所述氧化脱硫反应器的水平轴线。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述第二超声波换能器分布于所述萃取器的下切面处，所述第二超声波换能器的超声波方向定向垂直于所述萃取器的水平轴线。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述氧化脱硫反应器为静态混合器，所述萃取器为静态混合器。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述第一超声波换能器与所述第二超声波换能器的超声波频率均大于20KHz。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述第一超声波换能器与所述第二超声波换能器超声波频率均优选20KHz-200KHz。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述氧化剂-催化剂进料装置包括混合罐、第一计量泵、第一换热器)，所述混合罐与第一计量泵连接，所述计量泵通过换热器连接所述氧化脱硫反应器。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述柴油进料装置包括柴油罐、第二计量泵、第二换热器，所述柴油罐依次连接所述第二计量泵、第二换热器，所述第二换热器连接所述氧化脱硫反应器。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述第一油水分离器的下部出口与酸性水回收装置连接，第一油水分离器的上部出口与萃取器的入口相连。

上述的超声波辅助柴油氧化脱硫装置，其特征在于，所述第二油水分离器的下部出口与萃取剂回收装置相连，第二油水分离器的上部出口与柴油缓冲罐相连，所述萃取剂回收装置与萃取剂回收罐相连，所述柴油缓冲罐与柴油成品罐相连接。

本实用新型的有益功效在于：

本实验装置实现不同的氧化剂种类、温度、超声波频率、超声波发生功率以及不同停留时间下的氧化脱硫效果，为实验室进行氧化脱硫工艺技术的研究提供了可靠的装置保证。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明