Pienempi asfaltenin laskeuma power ultrasonics
Asfalteenin saostuminen aiheuttaa lukuisia ongelmia öljyntuotannossa vähentämällä läpäisevyyttä, muuttamalla säiliön kiven märkää, porausreiän tukkeutumista sekä luomalla merkittävän painepudotus tuotannon ympärille. Ultraääniasfaltenin deagglomeraatio ja dispersio estävät ja korjaavat asfaltti flocsin muodostumista ja niiden laskeumaa.
Ongelma: Asfaliittit raakaöljyssä
Asfalteeni on raakaöljyssä oleva kiinteä aine, jota pidetään hankalana, koska se aiheuttaa vakavia ongelmia porauskaivosta peräisin olevan raakaöljyn tuotannossa ja kuljetuksessa. Asfaleenit ovat hyvin monimutkainen molekyyliluokka ja esiintyvät erilaisissa molekyylirakenteissa – tekijä, joka edistää ongelmaa, koska asfaltin eri muodot aiheuttavat ongelmia, joiden vakavuusaste on eriasteinen. Asfaltinen monet erilaiset rakenteet tekevät sen yleistämisen myös tietyksi perheeksi vaikeaksi. Siksi asfaltiini luokitellaan yleensä liukoisuusluokkaan, koska sitä luonnehditaan liukenemattomaksi n-alkaisiin.
Tyypillisiä raakaöljyn asfalttien aiheuttamia ongelmia ovat esimerkiksi tiheät flokkulaatiot ja esiintymät säiliössä, porausreiät ja kuljetusputket, mikä johtaa toiminnan ja tuotannon komplikaatioihin ja kohonnisiin käsittelykustannuksiin.
Jenin mallissa kuvattu asfaltiiniaggregointi ja flokkulaatio.
Kiitos O. Mullinsin, Schlumbergerin.
Ultraääniprosessori UIP16000 on korkean suorituskyvyn homogenisaattori raakaöljyn hoitoon
Ratkaisu: Asfaleenisateiden ultraäänivähennys
Saostuneet ja flokkuloidut asfalttihiukkaset voidaan korjata luotettavasti tehon ultraäänellä. Korkea perfromanssi ultrasonication rikkoo asfalteenin prektaatit ja flocculates alas pieni hiukkaskoko. Siten asfaltiini dissosioituu takaisin hyvin pieniksi hiukkasiksi, jotka eivät tukkeudu tai häiritse raakakäsittelyä. Ultraäänispergointiaineet homogenisoivat raakaöljyn hiukkaset. Usein lisätään kemiallinen stabilointiaine pitkäaikaisen vakauden saamiseksi. Tämä tarkoittaa, että ultrasonication voi vähentää makrorakenteista asfaltenin flokkulaamista, mikä estää asfaletiinin laskeuman pinnoille, huokosen liittämisen säiliöön, wellbore-tulpan ja putkistojen kertymisen.
Suolaliuoksen tulvan loppu ultraääniaaltojen alla mikromallin eri paikoissa.
Opiskelu ja tekijänoikeudet: Deshibi ym.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
- Asfaltin hiukkaskoon pienentäminen
- Asfaltenttitaajamien hajoaminen
- Flokkulaamisen esto
- Raakaöljyn viskositeetin vähentäminen
Ultraääni asennus 3x UIP1000hdT raakaöljyn jalostukseen
Tutkimus osoittaa ultraäänen asfaletiinin vähentämisen tehokkuuden
Dehshibi et al. (2018) tutki matalataajuisen, suuritehoisen ultrasonicationin (30kHz) vaikutuksia asfalteenisateeseen / flokkulaation ja laskeuman lämpötilan hallinnassa. Ultrasonication vähensi asfaltenin laskeumaa. Ultraääniaallot ja syntyvä akustinen kavitaatio lisäsivät öljyntuotantoa öljykerrosmekanismilla. Sonikaatiokäsittelyn kautta asfaltiini agglomeraattien hajottaminen ei ollut mahdollista, vaan jopa asfaleenipinnan kääntäminen.
Lisäksi ultrasonication soveltaminen voisi estää kurkun ja huokosten tukkeumisen suurella yhteenpurisoidulla asfaleenilla. Näin vältyttiin asfaltenin laskeumasta johtuvalta painepudotuksella ja parantamaan huokosten ja kurkkujen nestevirtaa. Kuva-analyysin avulla havaittiin, että tehon ultraäänen levittämisen seurauksena noin 80% saostunutta asfaltenia ei tallentunut. "Toisin sanoen 80% asfaleenin laskeumasta väheni ja siten mikrokanavien tukkeutumisen todennäköisyys pienenee ultraäänien käytön vuoksi." (Dehshibi et ai., 2018)
Deshibin tutkimusryhmän tutkimuksen tulokset osoittivat, että ultraäänivärähtely ja kavitaatiovärähtely voivat poistaa suurempia asfalteniaggregaattoja pinnalta ja siirtää ne suuriin virtauksiin. Lisäksi ultraäänikäsittely vähensi aggregoidun asfaleenin määrää (ks. kuva alla). Kuva-analyysin perusteella noin 70% saostutusta asfaliitista ei tallentu järjestelmän sonikaatiolle.
Suolaliuoksen (magnesiumkloridiliuoksen) loppu, joka tulvii ultraääniaaltojen säteilytyksen alla: a) asfalteenin laskeuman (b) asfaletiinin poiston palautuvuus.
Opiskelu ja tekijänoikeudet: Deshibi ym. (CC BY-NC-ND 4.0)
Korkean suoritus kyvyn ultrasonicators
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 käyttökohteisiin kuuluvat ultraäänellä avustettu hapettava rikinpoisto, raakaöljyn emulgointi, asfaletiinin deagglomeraatio, aarteenpoisto ja raskaiden öljyjen viskositeetin vähentäminen. Hielscher Ultrasonics’ teolliset ultraääniprosessorit voivat tuottaa erittäin korkeita amplitudit, joita tarvitaan raskaisiin sovelluksiin. Jopa 200 μm:n amplitudit voidaan helposti käyttää jatkuvasti 24/7-toiminnassa. Vielä korkeampia amplitudit, räätälöity ultraääni ultraääni sonotrodit ovat saatavilla. Hielscherin teollisuusjärjestelmät käsittelevät helposti erittäin korkeita viskosteja ja vaativat vain vähän huoltoa.
Ota yhteyttä nyt saadaksesi lisätietoja ultraääniasfaltenin vähentämisestä, asennusvaihtoehdoista ja hinnoista! Hyvin koulutettu ja kokenut keskustelee mielellään prosessivaatimuksistasi kanssasi!
Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| erätilavuus | Virtausnopeus | Suositeltavat laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000 ml | 20 - 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 - 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 - 100 litraa | 2 - 10 l / min | UIP4000hdT |
| n.a | 10 - 100 l / min | UIP16000 |
| n.a | suuremmat | klusterin UIP16000 |
Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.
Kirjallisuus / Referenssit
- 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.
Tosiasiat, jotka kannattaa tietää
Asfalleenit
Asfaltienit koostuvat pääasiassa hiilestä, vedystä, typestä, hapesta ja rikistä sekä jäämistä vanadiinista ja nikkelistä. C:H-suhde on noin 1:1,2, mutta vaihtelee asfaltin lähteen mukaan. Asfalteenilla tarkoitetaan "maaöljynesteiden raskainta komponenttia, joka on liukenematon kevyisiin n-alkaaniin, kuten n-pentaaniin tai n-heptaaniin, mutta liukenee aromaattisiin tuotteisiin, kuten tolueeniin" (Goual 2012)
Asfaltiini voidaan tunnistaa ja luokitella seuraavien ominaisuuksien perusteella:
- Kiinteä: Asfaltiini on kiinteä faasi, joka homogenoidaan raakaöljyssä säiliöolosuhteissa.
- n-Alkane liukenematon: Asfaltiini luokitellaan liukoisuusluokkaan, koska sillä on useita rakenteita, joten sille on erittäin vaikea tarjota yleistä rakennetta. Sen vuoksi se määritellään raakaöljyn korkeimmaksi molekyylipainokomponentiksi, joka on liukenematon kevyisiin n-alkaaniin, kuten n-pentaaniin tai n-heptaaniin, ja liukenee aromaattisiin aineisiin, kuten tolueeniin tai ksyleeniin.
- Erittäin polaarinen: Asfaltiini on yksi harvoista raakaöljyn komponenteista, joka on erittäin polaarinen, toisin kuin raakaöljy kokonaisuudessaan, jota pidetään ei-mielialattomana.
- Heteroatomit: Asfalteeniin liittyy heteroatomeja, jotka ilmenevät pääasiassa typessä, hapessa ja rikissä.
Hielscher Ultrasonics toimittaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollinen koko.