کاهش رسوب آسفالتین با قدرت اولتراسونیک
بارش آسفالتین از طریق کاهش نفوذپذیری، تغییر رطوبت پذیری سنگ مخزن، انسداد چاه و همچنین ایجاد افت فشار قابل توجه در اطراف چاه تولید، مشکلات متعددی را در تولید نفت ایجاد می کند. deagglomeration و پراکندگی آسفالتین مافوق صوت مانع از تشکیل لخته های آسفالتین و رسوب آنها می شود.
مشکل: آسفالتین ها در نفت خام
آسفالتین یک ماده جامد موجود در نفت خام است که به دلیل ایجاد مشکلات شدید در هنگام تولید و حمل و نقل نفت خام از چاه حفاری، دردسرساز محسوب می شود. آسفالتین ها دسته بسیار پیچیده ای از مولکول ها هستند و در ساختارهای مولکولی مختلف وجود دارند – عاملی که به این مشکل کمک می کند زیرا اشکال مختلف آسفالتین مشکلاتی را با درجات مختلف شدت ایجاد می کند. ساختارهای مختلف آسفالتین نیز تعمیم آن را به یک خانواده خاص دشوار می کند. بنابراین ، آسفالتین به طور کلی به عنوان یک کلاس حلالیت طبقه بندی می شود ، زیرا در n-آلکان ها نامحلول است.
مشکلات معمول ناشی از آسفالتین ها در نفت خام عبارتند از: لخته سازی متراکم و رسوبات در مخزن، گمانه ها و خطوط لوله حمل و نقل، که متعاقبا منجر به عوارض عملیاتی و تولیدی و افزایش هزینه های فرآوری می شود.
تجمع و لخته سازی آسفالتین در مدل ین به تصویر کشیده شده است.
پردازنده اولتراسونیک UIP16000 یک هموژنایزر با کارایی بالا برای تصفیه نفت خام است
راه حل: کاهش التراسونیک رسوبات آسفالتین
ذرات آسفالتین رسوب و لخته شده را می توان به طور قابل اعتماد توسط قدرت فراصوت اصلاح کرد. سونوگرافی با perfromance بالا شکستن آسفالتن، preciptates و لخته سازی به اندازه ذرات کوچک. در نتیجه، آسفالتین به ذرات بسیار کوچکی جدا می شود که مسدود نمی شوند یا در پردازش خام اختلال ایجاد نمی کنند. پراکنده کننده های اولتراسونیک ذرات موجود در نفت خام را همگن می کنند. اغلب یک تثبیت کننده شیمیایی برای به دست آوردن ثبات طولانی مدت اضافه می شود. این بدان معناست که فراصوت می تواند لخته سازی آسفالتین ساختار ماکرو را کاهش دهد، که مانع از رسوب آسفالتین بر روی سطوح، اتصال منافذ در مخزن، اتصال چاه و ساخت تا در خطوط لوله.
پایان سیل آب نمک تحت امواج فراصوت در نقاط مختلف میکرومدل.
- کاهش اندازه ذرات آسفالتین
- تجزیه آگلومراهای آسفالتین
- مهار لخته سازی
- کاهش ویسکوزیته نفت خام
نصب اولتراسونیک 3x UIP1000hdT برای فرآوری نفت خام
تحقیقات اثربخشی کاهش آسفالتین اولتراسونیک را ثابت می کند
دهشیبی و همکاران (2018) اثرات فرکانس پایین، فراصوت با قدرت بالا (30 کیلوهرتز) را بر بارش آسفالتین? لخته سازی و رسوب تحت کنترل دما مورد مطالعه قرار دادند. امواج فراصوت رسوب آسفالتین را کاهش می دهد. امواج اولتراسونیک و کاویتاسیون صوتی تولید شده باعث افزایش تولید نفت توسط مکانیزم لایه بندی روغن شده است. از طریق درمان فراصوت نه تنها می توان آگلومراهای آسفالتین را شکست، بلکه حتی برای معکوس کردن رسوب آسفالتین نیز امکان پذیر بود.
علاوه بر این، استفاده از سونوگرافی می تواند انسداد گلو و منافذ با آسفالتین آگلومره بزرگ جلوگیری کند. بدین ترتیب از افت فشار ناشی از رسوب آسفالتین جلوگیری شد و جریان مایعات در منافذ و گلو بهبود یافت. با استفاده از آنالیز تصاویر مشخص شد که در نتیجه اعمال فراصوت قدرتی، حدود 80 درصد آسفالتین رسوب داده نمی شود. “به عبارت دیگر، 80 درصد رسوب آسفالتین کاهش می یابد و در نتیجه احتمال انسداد میکروکانال ها به دلیل استفاده از اولتراسونیک کاهش می یابد.” (دهشیبی و همکاران، 1397)
یافته های مطالعه گروه تحقیقاتی دشیبی نشان داد که ارتعاشات اولتراسونیک و ارتعاشات کاویتاسیون می تواند سنگدانه های آسفالتین بزرگتر را از سطوح حذف کرده و آنها را به بخش عمده جریان منتقل کند. علاوه بر این، پردازش اولتراسونیک مقدار آسفالتین جمع شده را کاهش می دهد (شکل زیر را ببینید). بر اساس تجزیه و تحلیل تصویر، حدود 70 درصد از آسفالتین رسوب به دلیل قرار گرفتن سیستم به فراصوت رسوب نخواهد کرد.
پایان آب نمک (محلول کلرید منیزیم) سیل تحت تابش امواج فراسوند: (الف) برگشت پذیری رسوب آسفالتین (ب) حذف آسفالت.
مافوق صوت با کارایی بالا
Hielscher مافوق صوت در توسعه، نمونه سازی، ساخت و توزیع پردازنده های اولتراسونیک با کارایی بالا برای کاربردهای سنگین تخصص دارد. با توجه به عملکرد استثنایی، استقامت، استحکام، و قابلیت اطمینان، سیستم های مافوق صوت Hielscher برای کاربردهای پتروشیمی در سراسر جهان نصب شده است. کاربردهای معمولی شامل گوگرد زدایی اکسیداتیو به کمک التراسونیک ، امولسیون سازی نفت خام ، deagglomeration آسفالتین ، پراکندگی لاشخور و کاهش ویسکوزیته روغن های سنگین است. Hielscher اولتراسونیک’ پردازنده های اولتراسونیک صنعتی می توانند دامنه های بسیار بالایی را ارائه دهند که برای کاربردهای سنگین مورد نیاز است. دامنه های تا 200 میکرومتر را می توان به راحتی به طور مداوم در عملیات 24/7 اجرا کرد. برای دامنه های حتی بالاتر ، سونوترودهای اولتراسونیک سفارشی در دسترس هستند. سیستم های صنعتی Hielscher به راحتی ویسکوزیته بسیار بالا را اداره می کنند و فقط نیاز به تعمیر و نگهداری کم دارند.
برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد کاهش آسفالتین اولتراسونیک، گزینه های نصب و قیمت ها اکنون با ما تماس بگیرید! آموزش دیده و با تجربه طولانی ما خوشحال خواهند شد که نیازهای فرآیند شما را با شما در میان بگذارند!
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما!? از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات? منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
آسفالتین ها
آسفالتین ها عمدتا از کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و گوگرد و همچنین مقادیر کمی وانادیوم و نیکل تشکیل شده اند. نسبت C:H تقریبا 1:1.2 است، اما بسته به منبع آسفالتین متفاوت است. آسفالتین به صورت تعریف می شود “سنگین ترین جزء سیالات نفتی که در آلکان های N-آلکان های سبک مانند N-پنتان یا N-هپتان نامحلول است، اما در مواد معطر مانند تولوئن محلول است.” (گوال 2012)
آسفالتین را می توان با ویژگی های زیر شناسایی و طبقه بندی کرد:
- جامد: آسفالتین یک فاز جامد است که در شرایط مخزن در نفت خام همگن می شود.
- n-آلکان نامحلول: آسفالتین به عنوان یک کلاس حلالیت طبقه بندی می شود زیرا دارای چندین ساختار است و بنابراین، ارائه یک ساختار تعمیم یافته برای آن بسیار دشوار است. بنابراین به عنوان بالاترین جزء وزن مولکولی در نفت خام تعریف می شود که در n-آلکان های سبک مانند n-pentane یا n-heptane نامحلول است و در مواد معطر مانند تولوئن یا زایلن محلول است.
- بسیار قطبی: آسفالتین یکی از معدود اجزای نفت خام است که در مقایسه با نفت خام به طور کلی که غیرقطبی در نظر گرفته می شود، بسیار قطبی است.
- هترواتوم ها: آسفالتین با اتم های ناهمگون مرتبط است که عمدتا در نیتروژن، اکسیژن و گوگرد آشکار می شود.
Hielscher مافوق صوت تامین هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا . اندازه.