خلط كاسحات H2S لتفاعل انتقال الطور
كبريتيد الهيدروجين (H2S) غاز عديم اللون يوجد في النفط الخام والغاز الطبيعي. H2S سام ومسبب للتآكل وقابل للاشتعال والانفجار. ويمكن إزالته من النفط والغاز باستخدام الكاسحات أو نزع الكبريت بالهيدروجين أو الترشيح بالكربون المنشط أو التفاعل مع أكسيد الحديد. تساعد مفاعلات Hielscher بالموجات فوق الصوتية على تفاعل انتقال الطور باستخدام كاسحات H2S.
كاسحات لإزالة كبريتيد الهيدروجين (H2S) من النفط الخام
من الطرق الشائعة لإزالة كبريتيد الهيدروجين الفصل باستخدام الكاسحات، مثل مركبات التريازين. يُعد Hexahydro-1,3,5-tris(hydroxyethyl)-s-triazine (المعروف أيضًا باسم تريازين MEA أو HHTT) مادة مضافة قائمة على التريازين. يتفاعل هذا المركب الكاسح القابل للذوبان في الماء مع H2S الموجود في الطور النفطي المحيط عند الطبقة الحدية الفاصلة بين الطورين، ليُنتج أحادي إيثانول أمين (MEA) والديثيازين. وهذا تفاعل انتقال طور يتطلب خلطًا/مزجًا متقنًا مع الطور النفطي. ومن دون خلط مناسب، غالبًا ما تُستخدم المواد المضافة القائمة على التريازين بكميات تتجاوز المستويات المطلوبة. ويتسبب هذا الفائض والنواتج الثانوية لتفاعل الكسح مع كبريتيد الهيدروجين في التآكل والتلوث بالترسبات في المعدات اللاحقة.
زيادة التلامس بقطيرات أصغر
تحسّن خلاطات Hielscher بالموجات فوق الصوتية حركية تفاعل انتقال الطور في الأنظمة ذات الطورين السائلين. ويولّد التجويف بالموجات فوق الصوتية قصًا هيدروليكيًا شديدًا ويفتت المركب الكاسح إلى قطيرات بأحجام دون الميكرون وبأحجام نانوية. ويزيد هذا الانخفاض في قطر القطيرات مساحة التلامس بين الكاسح والطور النفطي ويحسّن حركية التفاعل. وباستخدام الموجات فوق الصوتية، يمكن خفض النسبة الحجمية للمركب الكاسح، لأن المستحلبات الأدق تحتاج إلى حجم أقل لتوفير مساحة التلامس نفسها مع الطور النفطي.
زيادة التلامس بالتقارب
يؤدي تفتيت المركب الكاسح إلى قطيرات أصغر أيضًا إلى زيادة عدد القطيرات لكل غالون. وتؤدي زيادة عدد القطيرات إلى تقليل المسافة بين القطيرات المفردة. ولذلك، تكون كمية أكبر من النفط على مقربة من قطيرة كاسحة.
تركيز منخفض للكاسح
تُحدَّد جرعات الكاسحات غالبًا بناءً على تركيز H2S في النفط بوحدة ppm. وقد يؤدي ذلك إلى إضافة كمية لا تتجاوز 1 لتر من المركب الكاسح لكل 1000 لتر من النفط (1:1000). وعند هذه النسبة الحجمية المنخفضة، يكون إنتاج تيار رئيسي بنسبة حجمية أعلى (مثل 1:10) أولًا أكثر كفاءة من حيث التكلفة. ويُنتج ذلك قطيرات صغيرة من الكاسح معلقة في الطور النفطي، يمكن بعد ذلك تخفيفها في مرحلة ثانية للوصول إلى النسبة الحجمية النهائية المطلوبة.
سعة المفاعل بالموجات فوق الصوتية
| حجم الدفعة | معدل التدفق | الأجهزة الموصى بها |
|---|---|---|
| 5 إلى 200mL | 50 إلى 500mL/min | UP200Ht, UP400S |
| 0.1 إلى 2L | 0.25 إلى 2m3/hr | UIP1000hd, UIP2000hd |
| 0.4 إلى 10L | 1 إلى 8m3/hr | UIP4000 |
| n.a. | 4 إلى 30m3/hr | UIP16000 |
| n.a. | أكثر من 30m3/hr | مجموعة من أجهزة UIP10000 أو UIP16000 |
نظام خلط بالموجات فوق الصوتية – 2 من الخطوط، كل منها بقدرة 6x10kW (بسعة 2x120m3/hr)
الأسماء المرادفة لـ Hexahydro-1,3,5-tris(hydroxyethyl)-s-triazine
eta75, actane, Trizin, KM 200, Roksol, grotanb, grotanbk, kalpurte, Cobate C, busan1060, MEA, HHTT
جهاز معالجة بالموجات فوق الصوتية UIP4000hdT لاستحلاب المواد الكاسحة ضمن خط التدفق