Vähendatud asfalteeni sadestus Power Ultrasonics
Asfalteeni sademed tekitavad naftatootmises arvukalt probleeme, vähendades läbilaskvust, muutes reservuaari kivimite märguvust, hästi puurkaevu ummistusi ning tekitades tootmiskaevu ümber märkimisväärse rõhulanguse. Ultraheli asfalteeni deagglomeration ja dispersioon takistab ja parandab asfalteeni flokide moodustumist ja nende sadestumist.
Probleem: Asfalteenid toornaftas
Asfalteen on toornafta tahke aine, mida peetakse tülikaks, kuna see põhjustab tõsiseid probleeme toornafta tootmisel ja transportimisel puurimiskaevust. Asfalteenid on väga keeruline molekulide klass ja esinevad erinevates molekulaarstruktuurides – tegur, mis aitab probleemile kaasa, kuna asfalteeni erinevad vormid põhjustavad erineva raskusastmega probleeme. Asphaltene'i paljud erinevad struktuurid raskendavad ka selle üldistamist konkreetsesse perekonda. Seetõttu liigitatakse asfalteen üldiselt lahustuvuse klassiks, kuna seda iseloomustab n-alkaanides lahustumatu.
Tüüpilised probleemid, mida põhjustavad asfalteenid toornaftas, on näiteks tihedad flokulatsioonid ja ladestused reservuaaris, puuraukudes ja transporditorustikes, mis omakorda põhjustab tegevus- ja tootmisprobleeme ning suurenenud töötlemiskulusid.
Yen mudelis kujutatud asfaldi agregatsioon ja flokulatsioon.
O. Mullinsi viisakus, Schlumberger.
Ultraheli protsessor UIP16000 on suure jõudlusega homogenisaator toornafta töötlemiseks
Lahendus: Asfalteeni sademete ultraheli vähendamine
Sadestunud ja flokuleeritud asfalteeni osakesi saab energia ultraheliga usaldusväärselt parandada. Kõrge perfromance ultraheli katkestab asfalteeni sademed ja flocculates kuni väike osakeste suurus. Seega dissotsieerub asfalt tagasi väga väikesteks osakesteks, mis ei ummista ega häiri toornafta töötlemist. Ultraheli dispergeerijad homogeniseerivad toornafta osakesi. Sageli lisatakse pikaajalise stabiilsuse saavutamiseks keemiline stabilisaator. See tähendab, et ultraheliuuring võib vähendada makrostruktuuriga asfalteeni flokulatsiooni, mis takistab asfalteeni sadestumist pindadele, pooride ühendamist reservuaari, wellbore ühendamist ja torujuhtmete kogunemist.
Soolvee üleujutuste lõpp ultraheli lainete all mikromudeli erinevates kohtades.
Õppimine ja autoriõigus: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
- Asfalteeni osakeste suuruse vähendamine
- Asfalteeni aglomeraatide lagunemine
- Flokulatsiooni inhibeerimine
- Toorme viskoossuse vähendamine
Ultraheli paigaldamine 3x UIP1000hdT toornafta töötlemiseks
Uuring tõestab ultraheli asfalteeni vähendamise tõhusust
Dehshibi et al. (2018) uuris madala sagedusega suure võimsusega ultraheliuuringu (30kHz) mõju asfalteeni sademetele / flokulatsioonile ja sadestumisele temperatuuri kontrolli all. Ultraheliuurus vähendas asfalteeni sadestumist. Ultraheli lained ja tekkinud akustiline kavitatsioon põhjustasid õli kihistusmehhanismi abil õli tootmise suurenemise. Ultrahelitöötluse kaudu ei olnud võimalik mitte ainult lõhkuda asfalteeni aglomeraate, vaid isegi asfalteeni ladestumist tagasi pöörata.
Veelgi enam, ultraheli kasutamine võib takistada kõri ja pooride ummistumist suure aglomeeritud asfaldiga. Sellega välditi asfalteeni sadestumisest tingitud rõhu langust ning paranes vedelikuvool poorides ja kurgus. Pildianalüüsi abil leiti, et võimsuse ultraheli rakendamise tulemusena ei ladestunud umbes 80% sadestunud asfaldist. "Teisisõnu, 80% asfalteeni sadestusest vähenes ja seetõttu väheneb ultraheli kasutamise tõttu mikrokanalite ummistuse tõenäosus." ("Dehshibi et al." 2018)
Deshibi uurimisrühma uuringu tulemused näitasid, et ultraheli vibratsioon ja kavitatsioonivibratsioon võivad eemaldada pindadelt suuremad asfalteeni agregaadid ja liigutada need suuremasse voolu. Lisaks vähendas ultraheli töötlemine agregeeritud asfalteeni kogust (vt joonist allpool). Pildianalüüsi põhjal ei ladestata umbes 70% sadestunud asfalteenist süsteemi ultrahelitöötluse tõttu.
Soolvee (magneesiumkloriidi lahuse) lõpp ultrahelilainete kiiritamise all: a) asfaldi sadestumise pöörduvus b) asfalteeni eemaldamine.
Uuring ja autoriõigus: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
Suure jõudlusega Ultrasonikaatorid
Hielscher Ultrasonics on spetsialiseerunud suure jõudlusega ultraheli protsessorite arendamisele, prototüüpimisele, tootmisele ja levitamisele raskeveokite rakenduste jaoks. Tänu erakordsele jõudlusele, vastupidavusele, töökindlusele ja usaldusväärsusele paigaldatakse Hielscheri ultraheli süsteemid naftakeemiliste rakenduste jaoks kogu maailmas. Tüüpilised rakendused hõlmavad ultraheli abil oksüdatiivset väävlit, toornafta emulgeerimist, asfaldi deagglomeration, scavenger dispersiooni ja raskete õlide viskoossuse vähendamist. Hielscheri ultraheli’ tööstuslikud ultraheli protsessorid võivad pakkuda väga kõrgeid amplituudid, mis on vajalikud raskeveokite rakenduste jaoks. Amplituudid kuni 200 μm saab kergesti pidevalt joosta 24/7 operatsiooni. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Hielscheri tööstuslikud süsteemid käitlevad kergesti väga kõrge viskoossusega ja vajavad ainult madalat hooldust.
Võtke meiega nüüd ühendust, et saada lisateavet ultraheli asfalteeni vähendamise, paigaldusvõimaluste ja hindade kohta! Meie hästi koolitatud, kaua kogenud arutame teiega hea meelega teie protsessinõudeid!
Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:
| partii Köide | flow Rate | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 kuni 20 l | 0.2 kuni 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100 l | 2 kuni 10 l / min | UIP4000hdT |
| e.k. | 10 kuni 100 l / min | UIP16000 |
| e.k. | suurem | klastri UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.
Kirjandus/viited
- 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.
Faktid Tasub teada
Asfalteenid
Asfalteenid koosnevad peamiselt süsinikust, vesinikust, lämmastikust, hapnikust ja väävlist, samuti vanadiumi ja nikli jälgi. C:H suhe on ligikaudu 1:1.2, kuid varieerub sõltuvalt asfalteeni allikast. Asfalteen on määratletud kui "raskeim naftavedelike komponent, mis on lahustumatu kergetes n-alkaanides, nagu n-pentane või n-heptaan, kuid lahustub aromaatsetes ühendites nagu tolueen" (Goual 2012)
Asfalteeni saab identifitseerida ja klassifitseerida järgmiste omaduste järgi:
- Tahke: Asfalteen on tahke faas, mis homogeniseeritakse toornaftas reservuaari tingimustes.
- n-Alkane lahustumatu: Asfalteen on klassifitseeritud lahustuvuse klassi, kuna sellel on mitu struktuuri ja seega on selle jaoks äärmiselt raske üldist struktuuri pakkuda. Seetõttu määratletakse seda toornafta suurima molekulmassiga komponendina, mis on lahustumatu kergetes n-alkaanides, nagu n-pentaanne või n-heptaan, ja lahustub aromaatsetes ühendites, nagu tolueen või ksüleen.
- Väga polaarne: Asfalteen on üks väga vähestest toornafta komponentidest, mis on väga polaarne, erinevalt toornaftast tervikuna, mida peetakse mittepolaarseks.
- Heteroatoomid: Asfalteen on seotud heteroaatomitega, mis avalduvad peamiselt lämmastikus, hapnikus ja väävlis.
