Smanjeno taloženje asfaltena s ultrazvukom snage
Asfaltene oborine pokreću brojne probleme u proizvodnji nafte kroz smanjenje prožimavosti, promjenu stabilnosti stijene rezervoara, bušotinu blokade, kao i stvaranje značajnog pada tlaka oko proizvodnje. Ultrazvučna deaglomeracija i disperzija asfaltena sprječava i sanira stvaranje asfaltenskih flokova i njihovo taloženje.
Problem: Asfaltene u sirovoj nafti
Asfaltene su solidna prisutna u sirovoj nafti koja se smatra problematičnom jer uzrokuje ozbiljne probleme tijekom proizvodnje i transporta sirove nafte iz bušotine. Asfalteni su vrlo složena klasa molekula i javljaju se u različitim molekularnim strukturama – čimbenik koji doprinosi problemu jer različiti oblici asfaltena uzrokuju probleme s različitim stupnjevima težine. Asphalteneove različite strukture također otežavaju generalizaciju u određenu obitelj. Stoga se asfalten općenito klasificira kao klasa topivosti, jer je okarakteriziran kao nerješiv u n-alkanima.
Tipični problemi uzrokovani asfaltenima u sirovoj nafti su npr.
Agregacija i flokulacija asphaltena prikazane u modelu Yen.
Ljubaznošću O. Mullinsa, Schlumbergera.
Ultrazvučni procesor UIP16000 je homogenizator visokih performansi za obradu sirove nafte
Rješenje: Ultrazvučna redukcije asfaltena taloga
Taloženje i flokulirane čestice asfaltena mogu se pouzdano sanirati ultrazvukom snage. Ultrazvukcija visokog perfromalacije razbija preciptate asfaltena i flokulira do male veličine čestica. Time se asfalten raspršuje natrag u vrlo male čestice, koje se ne začepljuju ili ometaju sirovu obradu. Ultrazvučni raspršivači homogeniziraju čestice u sirovoj nafti. Često se dodaje kemijski stabilizator kako bi se dobila dugoročna stabilnost. To znači da ultrazvukcija može smanjiti makrostimuliranu flokulaciju asfaltena, što sprječava taloženje asfaltena na površinama, priključivanje pora u rezervoar, priključivanje bunara i nakupljanje cjevovoda.
Kraj poplavljivanja slane vode pod ultrazvučnim valovima na različitim mjestima mikro-modela.
Studija i autorska prava: Deshibi i sur.2018 (CC BY-NC-ND 4,0)
- Smanjenje veličine čestica asfaltena
- Razbijanje asfaltena aglomerata
- Inhibicija flokulacije
- Smanjenje viskoznosti sirove
Ultrazvučna instalacija 3x UIP1000hdT za preradu sirove nafte
Istraživanje dokazalo učinkovitost smanjenja ultrazvučnog asfaltena
Dehshibi et al. (2018) proučavao je učinke niskofrekventne ultrasonikacije velike snage (30kHz) na taloženje asfaltena / flokulaciju i taloženje pod kontrolom temperature. Ultrazvuka je smanjila taloženje asfaltena. Ultrazvučni valovi i generirana akustična karitacija uzrokovali su povećanje proizvodnje ulja mehanizmom slojevitosti ulja. Putem sonikacije nije bilo moguće samo razbiti aglomerate asfaltena, već čak i preokrenuti taloženje asfaltena.
Štoviše, primjena ultrazvuka mogla bi spriječiti začepljenje grla i pora velikim aglomeriranim asfaltenom. Time je izbjegnut pad tlaka zbog taloženja asfaltena te je poboljšan protok tekućine u porama i grlima. Analizom slike utvrđeno je da se zbog primjene energetskog ultrazvuka oko 80% taloženog asfaltena nije taložilo. "Drugim riječima, 80% taloženja asfaltena se smanjilo i posljedično se vjerojatnost blokade mikro kanala smanjuje zbog korištenja ultrazvučnog." (Dehshibi et al., 2018.)
Nalazi studije Deshibijeove istraživačke skupine pokazali su da ultrazvučne vibracije i vibracije karitacije mogu ukloniti veće asfaltene agregate s površina i premjestiti ih u najveći dio protoka. Nadalje, ultrazvučna obrada smanjila je količinu agregiranog asfaltena (vidi sliku u nastavku). Na temelju analize slike, oko 70% asfaltena taloženog neće biti deponirano zbog podvrgavanja sustava sonikaciji.
Kraj slane otopine (otopina magnezijevog klorida) koja se poplavi pod zračenjem ultrazvučnih valova: (a) reverzibilnost uklanjanja taloženja asfaltena (b) asfaltena.
Studija i autorska prava: Deshibi i dr. 2018. (CC BY-NC-ND 4,0)
Visoke performanse ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics je specijaliziran za razvoj, proizvodnju, proizvodnju i distribuciju ultrazvučnih procesora visokih performansi za teške primjene. Zbog iznimnih performansi, izdržljivosti, robusnosti i pouzdanosti, Hielscherovi ultrazvučni sustavi instalirani su za petro-kemijske primjene širom svijeta. Tipične primjene uključuju ultrazvučno potpomognutu oksidativnu desulfunzionaciju, emulzifikaciju sirove nafte, deaglomeraciju asfaltena, disperziju lešinar i smanjenje viskoznosti teških ulja. Hielscher ultrazvuk’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitude, koje su potrebne za teške primjene. Amplitude do 200 μm mogu se lako kontinuirano raditi u 24/7 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi. Hielscherovi industrijski sustavi lako se nose s vrlo visokim viskoznostima i zahtijevaju samo nisko održavanje.
Javite nam se sada kako biste dobili više informacija o ultrazvučnu redukcije asfaltena, mogućnostima ugradnje i cijenama! Naši dobro obučeni, dugo iskusni će biti drago razgovarati o vašim zahtjevima procesa s vama!
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Batch Volumen | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 mL | 10 do 200 mL / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 do 20L | 0.2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l / min | UIP4000hdT |
| N.a. | 10 do 100 l / min | UIP16000 |
| N.a. | veći | grozd UIP16000 |
Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za miješanje aplikacija, disperziju, emulzifikaciju i ekstrakciju na laboratorijskim, pilotskim i industrijskim razmjerima.
Književnost / 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.
Činjenice koje vrijedi znati
Asfalteni
Asfalteni se sastoje prvenstveno od ugljika, vodika, dušika, kisika i sumpora, kao i tragova vanadija i nikla. Omjer C:H je otprilike 1:1,2, ali varira ovisno o izvoru asfaltena. Asfalten se definira kao "najteža komponenta naftnih tekućina koja je nerješiva u svijetlim n-alkanima kao što su n-pentane ili n-heptane, ali topiva u aromatičnosti kao što je toluen" (Goual 2012))
Asfaltene se mogu identificirati i klasificirati prema sljedećim karakteristikama:
- Čvrsta: Asfaltena je čvrsta faza koja se homogenizira u sirovoj nafti u uvjetima rezervoara.
- n-Alkane nerješiv: Asfaltene se klasificiraju kao klasa topivosti jer ima nekoliko struktura, pa je stoga iznimno teško osigurati generaliziranu strukturu za njega. Stoga se definira kao najviša komponenta molekularne težine u sirovoj nafti koja je nerješiva u laganim n-alkanima kao što su n-pentane ili n-heptane i topiva u aromama kao što su toluen ili ksilen.
- Visoko polarno: Asfalten je jedna od rijetkih komponenti sirove nafte koja je vrlo polarna, za razliku od sirove nafte u cjelini, koja se smatra nepolarnom.
- Heteroatomi: Asfalten je povezan s hetero-atomima, uglavnom se očituje u dušiku, kisiku i sumporu.
Hielscher Ultrasonics isporučuje ultrazvučne homogenizatore visokih performansi iz Laboratorija do industrijski veličina.