Vähentynyt asfalteenin laskeuma Power Ultrasonicsilla

Asfalteenin saostus aiheuttaa lukuisia ongelmia öljyntuotannossa vähentämällä vedenläpäisevyyttä, muuttamalla säiliökiven kostuvuutta, porausreiän tukkeutumista sekä aiheuttamalla merkittävän painehäviön tuotantokaivon ympärille. Ultraääniasfalteenin deagglomeraatio ja dispersio estävät ja korjaavat asfalteeniflokien muodostumista ja niiden laskeutumista.

Ongelma: raakaöljyn asfalteenit

Asfalteeni on raakaöljyssä oleva kiinteä aine, jota pidetään hankalana, koska se aiheuttaa vakavia ongelmia raakaöljyn tuotannossa ja kuljetuksessa porauskaivosta. Asfalteenit ovat hyvin monimutkainen molekyyliluokka ja esiintyvät erilaisissa molekyylirakenteissa – tekijä, joka vaikuttaa ongelmaan, koska asfalteenin eri muodot aiheuttavat eriasteisia ongelmia. Asfalteenin monet erilaiset rakenteet vaikeuttavat myös sen yleistämistä tiettyyn perheeseen. Siksi asfalteeni luokitellaan yleensä liukoisuusluokaksi, koska sille on tunnusomaista liukenematon n-alkaaneihin.
Tyypillisiä raakaöljyn asfalteenien aiheuttamia ongelmia ovat mm. tiheät flokkulaatiot ja kerrostumat altaassa, porausrei'issä ja kuljetusputkistoissa, mikä puolestaan johtaa käyttö- ja tuotantovaikeuksiin sekä kohonneisiin käsittelykustannuksiin.

Agglomeroidut ja flokkuloidut asfalteenit voidaan korjata ultraäänideagglomeraatiolla ja hiukkaskoon pienentämisellä

Asfalteenin aggregaatio ja flokkulaatio jenimallissa.
O. Mullinsin, Schlumbergerin, luvalla.

Ultraäänilaite asfalteenin deagglomeraatioon ja flokkulantin vähentämiseen

Ultraääniprosessori UIP16000 on korkean suorituskyvyn homogenisaattori raakaöljyn käsittelyyn

Ratkaisu: Asfalteenisaostumien ultraäänipelkistys

Saostuneet ja flokkuloidut asfalteenihiukkaset voidaan korjata luotettavasti tehon ultraäänellä. Korkean perfromanssin ultrasonication hajottaa asfalteenin saostumat ja flokkuloituu pieneen hiukkaskokoon. Siten asfalteeni hajoaa takaisin hyvin pieniksi hiukkasiksi, jotka eivät tuki tai häiritse raakaa käsittelyä. Ultraäänidispergointilaitteet homogenoivat raakaöljyn hiukkaset. Usein lisätään kemiallista stabilointiainetta pitkäaikaisen stabiilisuuden saavuttamiseksi. Tämä tarkoittaa, että ultrasonication voi vähentää makrorakenteista asfalteenin flokkulaatiota, mikä estää asfalteenin kerrostumisen pinnoille, huokosten tukkeutumisen säiliöön, kaivojen tukkeutumisen ja kertymisen putkistoihin.

Ultraääni deagglomeraatio vähentää asfalteenin hiukkaskokoa ja estää kerrostumisen.

Suolaveden tulvien loppu ultraääniaaltojen alla mikromallin eri kohdissa.
Opiskelu ja tekijänoikeudet: Deshibi et ai.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Ultraääniasfalteenin koon pienentämisen edut

Asfalteenin hiukkaskoon pienentäminen
Asfalteeniagglomeraattien hajoaminen
Flokkulaation esto
Raakaöljyn viskositeetin vähentäminen

Ultraääni korkean suorituskyvyn dispergointilaitteet deagglomeraatti asfalteeni flokkulantit ja estävät kerrostumisen.

Ultraääniasennus 3x UIP1000hdT raakaöljyn jalostukseen

Tutkimus osoittaa ultraääniasfalteenin vähentämisen tehokkuuden

(2018) tutki matalataajuisen, suuritehoisen ultrasonicationin (30 kHz) vaikutuksia asfalteenin saostumiseen / flokkulaatioon ja laskeutumiseen lämpötilan valvonnassa. Ultrasonication vähensi asfalteenin kerrostumista. Ultraääniaallot ja syntynyt akustinen kavitaatio aiheuttivat öljyntuotannon lisääntymisen öljyn kerrostusmekanismilla. Sonikaatiokäsittelyn avulla ei ollut vain mahdollista hajottaa asfalteeniagglomeraatteja, vaan jopa kääntää asfalteenin kerrostuminen.
Lisäksi ultrasonicationin käyttö voisi estää kurkkujen ja huokosten tukkeutumisen suurella agglomeroidulla asfalteenilla. Näin vältettiin asfalteenin laskeumasta johtuva painehäviö ja parannettiin nesteen virtausta huokosissa ja kurkuissa. Kuva-analyysin avulla havaittiin, että tehon ultraäänen soveltamisen seurauksena noin 80% saostuneesta asfalteenista ei kerrostunut. "Toisin sanoen 80% asfalteenin kerrostumisesta väheni ja siten mikrokanavien tukkeutumisen todennäköisyys pienenee ultraäänen käytön vuoksi." (Dehshibi et ai., 2018)
Desibin tutkimusryhmän tutkimuksen tulokset osoittivat, että ultraäänivärähtely ja kavitaatiovärähtely voivat poistaa suurempia asfalteeniaggregaatteja pinnoilta ja siirtää ne suurimpaan osaan virtausta. Lisäksi ultraäänikäsittely vähensi aggregoidun asfalteenin määrää (katso alla oleva kuva). Kuva-analyysin perusteella noin 70% saostuneesta asfalteenista ei kerrostu, koska järjestelmä altistuu sonikaatiolle.

Ultrasonicationia käytetään menestyksekkäästi asfalteeniaggregaattien ja flokkulaattien vähentämiseen niiden laskeutumisen estämiseksi.

Suolaveden (magnesiumkloridiliuoksen) tulvan päättyminen ultraääniaaltojen säteilytyksessä: a) asfalteenin laskeuman palautuvuus b) asfalteenin poisto.
Opiskelu ja tekijänoikeudet: DEshibi ym. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet

Hielscher Ultrasonics on erikoistunut korkean suorituskyvyn ultraääniprosessorien kehittämiseen, prototyyppien valmistukseen, valmistukseen ja jakeluun raskaisiin sovelluksiin. Poikkeuksellisen suorituskyvyn, kestävyyden, kestävyyden ja luotettavuuden vuoksi Hielscherin ultraäänijärjestelmät asennetaan petrokemiallisiin sovelluksiin maailmanlaajuisesti. Tyypillisiä sovelluksia ovat ultraäänellä avustettu oksidatiivinen rikinpoisto, raakaöljyn emulgointi, asfalteeninpoisto, puhdistusdispersio ja raskasöljyjen viskositeetin vähentäminen. Hielscherin ultraääni’ Teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin suuria amplitudit, joita tarvitaan raskaisiin sovelluksiin. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Hielscherin teollisuusjärjestelmät käsittelevät helposti erittäin korkeita viskositeetteja ja vaativat vain vähän huoltoa.
Ota yhteyttä nyt saadaksesi lisätietoja ultraääniasfalteenin vähentämisestä, asennusvaihtoehdoista ja hinnoista! Hyvin koulutettu, pitkäaikainen kokemuksemme keskustelee mielellään prosessivaatimuksistasi kanssasi!
Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

Erän tilavuus	Virtausnopeus	Suositellut laitteet
1 - 500 ml	10 - 200 ml / min	UP100H
10 - 2000ml	20–400 ml/min	UP200Ht, UP400St
0.1 - 20L	0.2–4 l/min	UIP2000hdT
10-100L	2 - 10L / min	UIP4000hdT
n.a.	10-100L / min	UIP16000
n.a.	suurempi	klusteri UIP16000

Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!

Ultraääni-korkean leikkauksen homogenisaattoreita käytetään laboratorio-, penkki-, pilotti- ja teollisessa käsittelyssä.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita sekoitussovelluksiin, dispersioon, emulgointiin ja uuttamiseen laboratorio-, pilotti- ja teollisessa mittakaavassa.

Kirjallisuus / Viitteet

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.

Aiheeseen liittyviä aiheita

Faktoja, jotka kannattaa tietää

Asfalteenit

Asfalteenit koostuvat pääasiassa hiilestä, vedystä, typestä, hapesta ja rikistä sekä pienistä määristä vanadiinia ja nikkeliä. C:H-suhde on noin 1:1,2, mutta vaihtelee asfalteenin lähteestä riippuen. Asfalteeni määritellään "öljynesteiden raskaimmaksi komponentiksi, joka ei liukene kevyisiin n-alkaaneihin, kuten n-pentaaniin tai n-heptaaniin, mutta liukenee aromaattisiin aineisiin, kuten tolueeniin" (Goual 2012)

Asfalteeni voidaan tunnistaa ja luokitella seuraavien ominaisuuksien perusteella:

Kiinteä: Asfalteeni on kiinteä faasi, joka homogenoidaan raakaöljyssä säiliöolosuhteissa.
n-alkaani liukenematon: Asfalteeni luokitellaan liukoisuusluokaksi, koska sillä on useita rakenteita, ja siksi sille on erittäin vaikea tarjota yleistä rakennetta. Siksi se määritellään raakaöljyn suurimmaksi molekyylipainokomponentiksi, joka ei liukene kevyisiin n-alkaaneihin, kuten n-pentaaniin tai n-heptaaniin, ja liukenee aromaattisiin aineisiin, kuten tolueeniin tai ksyleeniin.
Erittäin polaarinen: Asfalteeni on yksi harvoista raakaöljyn komponenteista, joka on erittäin polaarinen, toisin kuin raakaöljy kokonaisuudessaan, jota pidetään ei-polaarisena.
Heteroatomit: Asfalteeni liittyy heteroatomeihin, jotka ilmenevät pääasiassa typessä, hapessa ja rikissä.

Tehokas ultraääni! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta pöytäyksiköiden yli täysin teollisiin ultraäänijärjestelmiin.

Hielscher Ultrasonics toimittaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta teollinen koko.