Reducirano Asfaltene Deposition with Power Ultrasonics
Asfaltene padavine pokreću brojne probleme u proizvodnji nafte kroz smanjenje pustosti, mijenjanje vlažnosti stijena rezervoara, dobro dosadno blokiranje kao i stvaranje značajnog pada pritiska oko dobro proizvodnje. Ultrazvučna asfaltena deagglomeration i disperzija sprečava i remeditira formiranje ashaltene flocs i njihovo taloženje.
The Problem: Asphaltenes in Crude Oil
Asfaltene je čvrst prisutan u sirovoj nafti koja se smatra problematičnom pošto izaziva teške probleme tokom proizvodnje i transporta sirove iz bušilice. Asfalteni su vrlo složena klasa molekula i javljaju se u različitim molekularnim strukturama – faktor koji doprinosi problemu jer različiti oblici asfaltena uzrokuju probleme sa različitim stepenima ozbiljnosti. Asfalteneove mnoge različite strukture također otežava generalizaciju u određenu porodicu. Stoga se asfalten generalno klasificira kao klasa rastvorljivosti, budući da se on okarakterizira kao neraskidiv u n-alkanima.
Tipični problemi uzrokovani asfaltenima u sirovoj nafti su npr. guste flokulacije i naslage u rezervoaru, bušotinama, te transportni cjevovodi, što naknadno dovodi do operativnih i proizvodnih komplikacija i povećanih troškova prerade.
Asphaltene aggregacija i flokulacija prikazani u modelu Jena.
Ljubazljubivosti O. Mullinsa, Schlumbergera.
Ultrazvučni procesor UIP16000 je homogenizer visokih performansi za obradu sirove nafte
The Solution: Ultrasonic Reduction of Asphaltene Precipitates
Precipitirane i flokulirane čestice ashaltena mogu se pouzdano remediatirati ultrasonikom snage. Visoko-perfromancija ultrasonication razbija asfaltene preciptates i flokulira sve do male veličine čestica. Prema tome, asfalten se disocira natrag u vrlo male čestice, koje ne začepi ili ne ometaju sirovu obradu. Ultrazvučni raspršivači homogeniziraju čestice u sirovoj nafti. Često se dodaje hemijski stabilizator da bi se dobila dugoročna stabilnost. To znači, ultrasonication može smanjiti makro-strukturiranu asfaltenu flokulaciju, što sprečava taloženje asfaltena na površinama, priključivanje pora u rezervoar, plugiranje i nakupljanja u cjevovodima.
Kraj poplave brineta pod ultrazvučnim talasima na različitim tačkama mikro-modela.
Studija i autorska prava: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
- Smanjenje veličine čestica asfaltena
- Razbijanje asfaltenske aglomerata
- Inhibicija flokulacije
- Smanjenje viskoznosti sirove
Ultrazvučna instalacija od 3x UIP1000hdT za preradu sirove nafte
Istraživanje dokazuje učinkovitost ultrazvučnog smanjenja asfaltena
Dehshibi et al. (2018) je proučavao efekte niske frekvencije, ultrasonication visoke snage (30kHz) na ashaltene padavine / flokulacije i taloženje pod kontrolom temperature. Ultrasonikacija je smanjila taloženje ashaltena. Ultrazvučni valovi i generirana akustična kavitacija uzrokovale su povećanje proizvodnje ulja mehanizmom sloja ulja. Putem tretmana sonikacije nije bilo samo moguće razbiti asfaltenske aglomerate, već čak i obrnuti taloženje asfaltena.
Štoviše, primjena ultrasonicationa mogla bi spriječiti začepljenje grla i pore velikim aglomeriranim asfaltenom. Time je izbjegnut pad pritiska zbog taloženja asphaltena i poboljšan je protok tekućine u pore i grla. Koristeći analizu slike, pronađeno je da se kao rezultat primjene ultrazvuka snage oko 80% precipitiranog asfaltena nije deponiralo. "Drugim riječima, 80% taložnosti asfaltena je smanjeno i sljedeče tome vjerojatnost blokade mikro kanala se smanjuje zbog korištenja ultrazvučnog." (Dehshibi et al., 2018)
Nalazi istraživanja Deshibijeve istraživačke grupe su dokazali da ultrazvučne vibracije i kavitacione vibracije mogu ukloniti veće asfaltene agregate sa površina i premjestiti ih u najveći dio protoka. Nadalje, ultrazvučna obrada je smanjila količinu ggregiranog asfaltena (vidi figuru ispod). Na osnovu analize slike, oko 70% asfaltena precipitirano neće biti deponovano zbog podložnosti sistema sonikaciji.
Kraj brinete (otopina magnezij hlorida) poplava pod ultrazvučnim talasima ozračivanje: (a) reverzibilnost taloženja asfaltena (b) uklanjanje asfaltena.
Studija i autorska prava: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
Ultrasonatori visokog performansa
Hielscher Ultrasonics je specijaliziran za razvoj, prototipiranje, proizvodnju i distribuciju ultrazvučnih procesora visokih performansi za teške primjene. Zbog izuzetnih performansi, izdržljivosti, robusnosti i pouzdanosti, Hielscher ultrazvučni sistemi su instalirani za petro-hemijske aplikacije širom svijeta. Tipične primjene uključuju ultrazvučno asistiranu oksidativnu desulfhurizaciju, emulgifikaciju sirove nafte, deaglomeraciju asfaltena, disperziju lešnika i smanjenje viskoznosti teških ulja. Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude, koje su potrebne za teške primjene. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Hielscherovi industrijski sistemi lako rukuju vrlo visokim viskozitama i zahtijevaju samo nisko održavanje.
Kontaktirajte nas sada kako bi dobili više informacija o ultrazvučnom smanjenju asfaltena, opcijama instalacije i cijenama! Naš dobro obučeni, dugo iskusni rado ćemo razgovarati o vašim procesnim zahtjevima s vama!
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:
| Batch Volumen | protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200ml / min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| N / A. | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | veći | klaster UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulgaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim skalama.
Književnost/reference
- Reza Rezaei Dehshibi, Ali Mohebbi, Masoud Riazi, Mehrdad Niakousari (2018): Experimental investigation on the effect of ultrasonic waves on reducing asphaltene deposition and improving oil recovery under temperature control. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 45, 2018. 204-212.
- Amani, Mahmood, Retnanto, Albertus, AlJuhani, Salem, Al-Jubouri, Mohammed, Shehada, Salem, Rommel Yrac (2015): Investigating the Role of Ultrasonic Wave Technology as an Asphaltene Flocculation Inhibitor, an Experimental Study. International Petroleum Technology Conference, Doha, Qatar, December 2015.
- Khosrow Naderi, Tayfun Babadagli (2010): Influence of intensity and frequency of ultrasonic waves on capillary interaction and oil recovery from different rock types. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 17, Issue 3, 2010. 500-508.
- Goual Lamia (2012): Petroleum asphaltenes. In: Crude Oil Emulsions – Composition Stability and Characterization. InTechOpen 2012.
- Salehzadeh, M., Akherati, A., Ameli, F. and Dabir, B. (2016): Experimental study of ultrasonic radiation on growth kinetic of asphaltene aggregation and deposition. Canadian Journal of Chemical Engineering 94(11). 2202-2209.
Činjenice vredi znati
Asphaltenes
Asfalteni se uglavnom sastoji od ugljika, vodika, dušika, kisika i sumpora, kao i od količina vanadija i nikla. Omjer C:H je otprilike 1:1,2, ali varira u zavisnosti od izvora asfaltena. Asfaltene se definiše kao "najteža komponenta naftnih tekućina koja je neraskidiva u lakim n-alkanima kao što su n-pentane ili n-heptane, ali rastvoriva u aromatici kao što je toluen" (Goual 2012)
Asphaltene se može identificirati i klasificirati po sljedećim karakteristikama:
- Solid: Asphaltene je čvrsta faza koja je homogenizirana u sirovoj nafti u uslovima rezervoara.
- n-Alkane nesolubilan: Asfaltene se klasificira kao klasa rastvorljivosti budući da ima nekoliko struktura, i time, izuzetno je teško osigurati generaliziranu strukturu za nju. Stoga je definirana kao najviše molekularne komponente težine u sirovom ulju koja je neraskidiva u lakim n-alkanima kao što su n-pentane ili n-heptane i rastvorljiva u aromaticima poput toluena ili ksilena.
- Visoko polarna: Asfaltene je jedna od vrlo malo komponenti sirove nafte koja je visoko polarna, za suprotnosti sa sirovom naftom u celini, koja se smatra nepolarnom.
- Heteroatomi: Asfaltene je povezan sa hetero-atomima, uglavnom se manifestuje u dušiku, kisiku i sumporu.
Hielscher Ultrasonics opskrbljuje ultrazvučne homogenizatore visokih performansi iz laboratorija u Industrijski veličina.