في جامعة دونسك الحكومية التقنية (في مدينة روستوف نا دونو، روسيا) تم تطوير نوع جديد من مولد التجويف الهيدروديناميكي للحد من محتوى الكبريت في النفط. وقدمت نتائج الدراسات في المؤتمر الدولي العلمي التقني الـХIII "ديناميكية النظم التقنية".
إن مشكلة الحد من محتوى الكبريت (إزالة الكبريت) في المنتجات النفطية تجذب اهتماما متزايدا للباحثين المحليين والأجانب. كما إن إزالة الكبريت تعمل على تحسين نوعية السلع والمستهلكات النفطية، وتقلل من التأثير الضار على البيئة، والتي تزيد من متانة المعدات التكنولوجية في عملها لمعالجة النفط.
حتى الآن، فإن الحاجة إلى تحويل النفط الثقيل إلى وقود وزيوت منخفضة الخدمة أمر ملح وله أهمية بصورة متزايدة. والسبب الرئيس لهذا هو استنفاذ رواسب الدرجات الخفيفة من المنتجات النفطية وزيادة حصة أصناف الخدمات العالية الجودة في الحجم الكلي للنفط المنتج. في روسيا في عام 2016 شكلت حصة الخدمات العالية نسبة (1,68 % والعلامات التجارية (0,61-1,68 %) والتي قدرت نسبتها بـ69 %.
ويؤدي مركب الكبريت الموجود في المنتجات النفطية بشكل حاد إلى تفاقم أداء عمل الوقود، والذي يسبب بتأكل المعدات، ويقلل من إستقرار مضادات الأكسدة في الوقود. وإن هذا يدل على ضرورة تطوير أساليب فيزيائية وكيميائية جديدة لتحسين نوعية المنتجات النفطية من خلال تقليل محتوى المركبات العضوية.
حاليا، فإن التطرق الأكثر شيوعا في إزالة الكبريت هي تنقية الإمتزاز، والتنظيف الهيدروليكي وسونوكاتاليتيك في إزالة الكبريت. ومن عيوب هذه الطرق هو كثافة الطاقة العالية من تعقيد تصميم الأجهزة، والخسائر التي لا رجعة فيها للمحفزات الباهظة الثمن، وتعقيد النظم والإنتقائية في الأساليب فيما يتعلق بإزالة مركبات الكبريت.
ووفقا لرأي عدد من الباحثين الروس والأجانب، فإن واحدة من أكثر الطرق الواعدة في إزالة الكبريت من النفط الخام هو تأثير التجويف الهيدروديناميكي. وإن التجويف — هو عملية التشكيل والإنهيار اللاحق لفقاعات الفراغات في تدفق السائل. وإن أكثر مولدات التجويف الهيدروديناميكية المستخدمة اليوم توفر أنابيب متغيرة في المقطع العرضي، حيث توجد في أماكن إنخفاض الضغط والتي تظهر في كهف التجويف. وإن العيب الرئيسي في إستخدام مثل هذه الأجهزة هو التأثير غير المتكافئ على المواد الخام التي يجري تجهيزها.
وقد طور العلماء من جامعة دونسك الحكومية التقنية محول كهروميكانيكي مع جزء ثانوي منفصل. وهو خلق التجويف والصدمات في الحقول في المواد للمعالجة عن طريق الضغط على مجموعة كبيرة من العناصر المغناطيسية من خلال الحقل المغناطيسي الخارجي. وتعظيم كفاءة إزالة المركبات المحتوية على الكبريت يحدث بسبب المسار الخاص لحركة الأجسام المغناطيسية والذي يتم نمذجته مع الأخذ بعين الإعتبار إلى خصائص المواد الهيدروكربونية المعالجة والذي ينظم الخوارزمية لمراحل التحول.
أثناء عملية التجربة، وصلت نسبة تنقية النفط الخام إلى 95 %. وقدمت نتائج الدراسات في المؤتمر الدولي العلمي التقني الـ ХIII "ديناميكية النظم التقنية" في مدينة روستوف على الدون في شهر سبتمبر عام 2017 ميلادية. وإستنادا إلى فعالية العملية التكنولوجية المقدمة، إقترح المتخصصين خيارات إدخال التكنولوجيا إلى مرافق الإنتاج.
"استخدام التكنولوجية المقترحة والواعدة في إزالة الكبريت في المقام الأول لمصافي النفط في المصانع الصغيرة، والتي لا توجد لديها إمكانيات مالية كبيرة والتي لا تكون قادرة على تركيب محطات تكرير النفط المكلفة والتي تستهلك الطاقة بكثافة. ومع ذلك، فإن إمكانية توسيع نطاق التكنولوجيا المقترحة سوف تجعل من الممكن استخدامها في المصافي الكبيرة لمعالجة النفط، وبالتالي تحسن نوعية النفط وتحد من العبئ المالي للمؤسسة"، — كما قال أحد المتخصصين في قسم الدراسات — رئيس إدارة البحث العلمي في جامعة دونسك الحكومية التقنية مكسيم مينكين.