Snížená depozice asphaltenu s výkonem ultrazvuku
Srážení asphaltenu iniciuje četné problémy při výrobě ropy snížením propustnosti, změnou smočnosti hornin v nádrži, dobře vyvrtaným ucpáním a také výrazným poklesem tlaku kolem výrobní studny. Ultrazvuková asphaltene deagglomerace a disperze zabraňuje a nápravě tvorby asphaltene flocs a jejich depozice.
Problém: Asphaltenes v ropě
Asphaltene je pevný přítomen v ropě, který je považován za problémový, protože způsobuje vážné problémy při výrobě a přepravě ropy z vrtné studny. Asphalteny jsou velmi složitou třídou molekul a vyskytují se v různých molekulárních strukturách – faktor, který přispívá k problému, protože různé formy asphaltenu způsobují problémy s různým stupněm závažnosti. Mnoho různých struktur asphaltenu také ztěžuje jeho zobecnění do konkrétní rodiny. Proto je asphalten obecně klasifikován jako třída rozpustnosti, protože je charakterizován jako nerozpustný v n-alkanech.
Typickými problémy způsobenými asphalteny v ropě jsou např. husté flokulace a usazeniny v nádrži, vrty a dopravní potrubí, což následně vede k provozním a výrobním komplikacím a zvýšeným nákladům na zpracování.
Asphaltene agregace a flokulace znázorněná v modelu Jen.
S laskavým svolením O. Mullinse, Schlumbergera.
Ultrazvukový procesor UIP16000 je vysoce výkonný homogenizátor pro zpracování ropy
Řešení: Ultrazvuková redukce asphaltene sraženin
Vysrážené a flokulované asphaltene částice mohou být spolehlivě sanovány výkonem ultrazvuku. Ultrazvuku s vysokou perfromance přeruší asphaltene sraženin a flokuluje až na malou velikost částic. Tím je asphaltene odjistěn zpět na velmi malé částice, které se neucpávají ani nenarušují hrubé zpracování. Ultrazvukové dispergátory homogenizují částice v surové ropě. Často se přidává chemický stabilizátor pro dosažení dlouhodobé stability. To znamená, že ultrazvuku může snížit makro-strukturované asphaltene flokulace, která zabraňuje depozici asphaltenu na površích, ucpání pórů v nádrži, zapojení wellbore a hromadění v potrubí.
Konec zaplavení solanky pod ultrazvukovými vlnami na různých místech mikromodelu.
Studium a autorská práva: Deshibi a kol.2018 (CC BY-NC-ND 4.0).
- Zmenšení velikosti částic asphaltenu
- Rozpad aglomerátů adfhaltenu
- Inhibice flokulace
- Snížení viskozity surové ropy
Ultrazvuková instalace 3x UIP1000hdT pro zpracování ropy
Výzkum dokazuje účinnost ultrazvukové asphaltene redukce
Dehshibi et al. (2018) studoval účinky nízkofrekvenční, vysokoekonomické ultrazvuku (30kHz) na asphaltene srážky / flokulaci a depozici pod kontrolou teploty. Ultrazvuku snížená depozice asphaltenu. Ultrazvukové vlny a generovaná akustická kavitace způsobily zvýšení produkce oleje mechanismem vrstvení oleje. Pomocí ultrazvukové léčby bylo možné nejen rozbít asphaltenové aglomeráty, ale dokonce zvrátit depozici asphaltenu.
Kromě toho by aplikace ultrazvuku mohla zabránit zablokování hrdel a pórů velkým aglomerovaným asphaltenem. Tím bylo zabráněno poklesu tlaku v důsledku depozice asphaltenu a zlepšil se průtok tekutiny v pórech a hrdlech. Pomocí analýzy obrazu bylo zjištěno, že v důsledku použití výkonového ultrazvuku asi 80% sraženého asphaltenu neuvážel. "Jinými slovy, 80% depozice asphaltenu snížena a pravděpodobnost zablokování mikro kanálů se snižuje v důsledku použití ultrazvuku." (Dehshibi et al., 2018)
Výsledky studie výzkumné skupiny Deshibi prokázaly, že ultrazvukové vibrace a vibrace kavitace mohou odstranit větší asphaltenové agregáty z povrchů a přesunout je do většiny toku. Kromě toho ultrazvukové zpracování snížilo množství agregované asphaltenu (viz obrázek níže). Na základě analýzy obrazu nebude asi 70% vysráženého asphaltenu uloženo kvůli subjektii systému ultrazvuku.
Konec zaplavení solanky roztokem chloridu hořečnatého pod ultrazvukovými vlnami ozařování: a reverzibilita depozice asphaltenu b odstranění asphaltenu.
Studium a autorská práva: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0).
Vysoce výkonné Ultrasoniátory
Hielscher Ultrasonics se specializuje na vývoj, prototypování, výrobu a distribuci vysoce výkonných ultrazvukových procesorů pro těžké aplikace. Díky výjimečnému výkonu, odolnosti, robustnosti a spolehlivosti jsou ultrazvukové systémy Hielscher instalovány pro petrochemie po celém světě. Typické aplikace patří ultrazvukem asistovaná oxidační odsíření, emulgace ropy, asphaltene deagglomerace, disperze mrchožroutů a snížení viskozity těžkých olejů. Hielscher Ultrazvuk’ průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy, které jsou potřebné pro těžké aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonárody. Průmyslové systémy hielscheru snadno zvládají velmi vysoké viskozity a vyžadují pouze nízkou údržbu.
Kontaktujte nás nyní a získejte více informací o ultrazvukové redukci asphaltenu, možnostech instalace a cenách! Naši dobře vyškolení, dlouholetí zkušení s vámi rádi prodiskutovat vaše procesní požadavky!
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:
| Hromadná dávka | průtok | Doporučené Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000ml | 20 až 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 až 20L | 00,2 až 4 litry / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 až 100L / min | UIP16000 |
| na | větší | hrozen UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!
Hielscher Ultrazvuk vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakce v laboratoři, pilotním a průmyslovém měřítku.
Literatura / 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.
Fakta Worth Knowing
Asphalteny
Asphalteny se skládají především z uhlíku, vodíku, dusíku, kyslíku a síry, stejně jako stopového množství vanadu a niklu. Poměr C:H je přibližně 1:1,2, ale liší se v závislosti na zdroji asphaltenu. Asphalten je definován jako "nejtěžší složka ropných kapalin, která je nerozpustná ve světle n-alkanech, jako je n-pentan nebo n-heptan, ale rozpustná v aromatických látkách, jako je toluen" (Goual 2012)
Asphaltene lze identifikovat a klasifikovat podle těchto vlastností:
- Pevná: Asphaltene je pevná fáze, která je homogenizována v surové ropě v podmínkách nádrže.
- n-Alkane nerozpustný: Asphaltene je klasifikován jako třída rozpustnosti, protože má několik struktur, a proto je pro něj nesmírně obtížné poskytnout zobecněnou strukturu. Proto je definována jako složka s nejvyšší molekulovou hmotností v surové ropě, která je nerozpustná v lehkých n-alkanech, jako je n-pentan nebo n-heptan, a rozpustná v aromatických látkách, jako je toluen nebo xylen.
- Vysoce polární: Asphaltene je jednou z mála složek ropy, která je vysoce polární, na rozdíl od ropy jako celku, která je považována za nepolární.
- Heteroatomy: Asphaltene je spojen s heteroatomy, které se projevují hlavně dusíkem, kyslíkem a sírou.
Hielscher Ultrasonics dodává vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od Laboratoř na Průmyslový velikost.