Қажет емес күкірт қосылыстарын жою үшін мұнайды және оның өнімдерін күкіртсіздендіру мен өңдеудің күрделілігі материалдың күрделі құрамына және күкірт қосылыстарының алуан түрлілігіне байланысты. Шикі мұнай көміртегі, сутегі, күкірт, оттегі және азоттан тұрады. Металдардың шағын бөліктері бар, негізінен никель мен ванадий. Көмірсутектер мұнайдың жалпы құрамының 75% құрайды. Күкірт шикізаттың барлық түрлері мен сорттарында болады, оның мөлшері тәтті шикіде 0,3%-дан қышқылда 3-8%-ға дейін өзгереді, ал күкірттің әртүрлі қосылыстарының саны 250-ге жетеді.

Қышқыл шикізатты өндірудің артуы күкіртсіздендіруді бұрынғыдан да маңызды басымдыққа айналдырады. Кәдімгі алдын ала күкіртсіздендіру процесінің проблемалары алынатын күкірт қосылыстарының селективтілігіне, сондай-ақ химиялық заттардың, соның ішінде қымбат катализаторлардың көп мөлшеріне байланысты болуы мүмкін. Зерттеулер көрсеткендей, гидродинамикалық кавитацияның шикі мұнайға әсері күкіртсіздендіруге ықпал етеді. Кавитацияның ең перспективалы құралы ферромагниттік бөлшектердің құйынды қабатының құрылғысы болып табылады, ол АВС деп те аталады.

Әзірлеудегі технология қажетсіз қоспалардың мөлшерін азайтудан басқа, мұнай өңдеу зауыттарында қолдану үшін бірнеше басқа талаптарға сай болуы керек. Жаңа технологияның негізгі мақсаттарының бірі термиялық және каталитикалық крекингке энергия мен химиялық шығынды азайту болып табылады. АВС құйынды қабатының құрылғысында сұйық көмірсутектерді кавитация әдісімен өңдеу үлкен үміт береді.

Күкіртсіздендіру процесінде ферромагниттік элементтердің үлкен санының шикі мұнайға қарқынды қозғалысының әсерін тексеру үшін күкірт пен органикалық күкірт қосылыстарының мөлшерін азайту бойынша бірқатар тәжірибелер жүргізілді. Эксперимент 70oC температурада магниттік емес материалды 1 литрлік өңдеу камерасы бар зертханалық сынақ машинасында орындалды.

Өңдеу алдында камера белгілі бір мөлшерде ферромагниттік элементпен толтырылды, содан кейін мұнай. Қондырғы іске қосылды, белгілі бір уақыттан кейін өңделген мұнай ағызылып, тұндырылды және құрамында күкірт қосылыстары бар эмульсиядан бөлінді. Бөлінген май қайтадан машинада өңделді.

АВС-та күкіртсіздендіру процесінің сапасы өңделген мұнай үлгілерін әрбір 10 секунд сайын алу арқылы анықталды. Оңтайлы процесс шарттарын (уақытын) анықтау үшін мазмұнды жою жылдамдығының өңдеу уақытының функциясы ретінде тәуелділігі табылды. Процестің ұзақтығы 40 секундтан аспауы керек екені анықталды. Ұзақ өңдеу уақыты күкіртсіздендіру тиімділігін төмендетеді.

Тест нәтижелері 1-кестеде келтірілген.

1-кесте – Эксперимент нәтижелері [Куимов, 2018]

АВС құрылғысында тәжірибелік шикі мұнайды күкіртсіздендіру процесінде мыналар анықталды:

1. Таңдалған фазалық қосылым бағдарламаларына сәйкес 1 кг шикізаттағы күкіртті 80 ppm дейін төмендету үшін ең тиімді өңдеуге кемінде 120 микроциклмен қол жеткізілді.
2. АВС жұмысы, жоғары реактивті қуат пен сәйкес төмен қуат коэффициентіне байланысты, объектінің электрмен жабдықтау жүйесіндегі реактивті қуат балансына айтарлықтай әсер етеді.

Тәжірибелерде күкіртсіздендіру тиімділігінің диапазоны өңдеу уақытына байланысты 40-тан 97%-ға дейін өзгерді. Басқаша айтқанда, ферромагниттік элементтердің үлкен көлемінің 40 секунд ішінде қарқынды қозғалысының әсері шикі мұнай үлгісіндегі күкірт пен күкіртті қосылыстардың құрамын орта есеппен 97%-ға төмендетеді. Ұзақ өңдеу уақыты процестің тиімділігін айтарлықтай төмендетеді.

АВС қолдану үшін қол жеткізілген нәтижелер мен табылған тәуелділіктерді сұйық көмірсутектерді күкіртсіздендіру қондырғыларын жобалауда пайдалануға болады.

Жоғарыда айтылғандарды ескере отырып, өңделген шикі мұнайды күкіртсіздендіру әдісін мұнайды шағын өңдеу зауыттарында дискреттік қосалқы компоненті бар электромеханикалық түрлендіргіште енгізу мүмкін. Бұл экологиялық таза және қымбат емес күкіртсіздендіру әдісі өнімдердің ассортименті мен сапасын жақсартуға мүмкіндік береді. Шағын мұнай өңдеу зауыттарын талдау негізінде әрбір нысан 4-тен 10 тоннаға дейін шикізат өңдейді. Сондықтан жаңа технология 24 сағатта 8 тонна өнімділікке есептелмек.

АВС сағатына 0,15 тоннаға дейін материалды тиімді өңдей алады. Сыйымдылықты арттыру үшін мұнай беру желісіне бірнеше АВС модульдерін дәйекті түрде орнатуға болады, ал жалпы қуатты арттыру үшін АВС параллельді орнатуға болады.

Қатарынан орналастырылған екі АВС жүйесі 24 сағатта шамамен 5 тонна шикі мұнайды өңдей алады.

Өтімділікті 24 сағатта 10 тоннаға дейін арттыру үшін екі жұп АВС модулін қатарынан орнатуға болады.

Сондықтан 24 сағаттық өнімділік үшін 10 тонна қуат бірдей талаптарға ие төрт АВС қондырғысы қажет деп есептеледі.

Бұл ретте АВС негізіндегі шикі мұнайды күкіртсіздендіру жүйесін жобалау кезінде бұл құрылғылардың төмен қуат коэффициентін ескеру қажет. Дизайн реактивті қуатты компенсациялау құрылғыларының қосымша шығындарын қамтуы керек.