Csökkentett aszfaltén lerakódás Power Ultrasonics

Az aszfaltén csapadék számos problémát okoz az olajtermelésben azáltal, hogy csökkenti az áteresztőképességet, megváltoztatja a tartály kőzetének nedvesíthetőségét, a kútfúrás eltömődését, valamint jelentős nyomásesést hoz létre a termelési kút körül. Az ultrahangos aszfaltén deagglomeráció és diszperzió megakadályozza és orvosolja az aszfaltén pelyhek kialakulását és lerakódását.

A probléma: aszfaltének a nyersolajban

Az aszfaltén a nyersolajban jelen lévő szilárd anyag, amelyet zavarónak tekintünk, mivel súlyos problémákat okoz a nyersolaj előállítása és szállítása során a fúrókútból. Az aszfaltének a molekulák nagyon összetett osztálya, és különböző molekuláris szerkezetekben fordulnak elő – a factor which contributes to the problem as different forms of asphaltene cause problems with different degrees of severity. Asphaltene’s many different structures also makes it hard to generalize it into a specific family. Therefore, asphaltene is generally classified as a solubility class, since it is characterized as being insoluble in n-alkanes.
A nyersolajban lévő aszfaltének által okozott tipikus problémák például a sűrű pelyhesítések és lerakódások a tartályban, a fúrólyukakban és a szállítási csővezetékekben, ami később működési és termelési komplikációkhoz és megnövekedett feldolgozási költségekhez vezet.

A Yen modellben ábrázolt aszfaltén aggregáció és flokkuláció.O. Mullins, Schlumberger jóvoltából.

A megoldás: az aszfaltén csapadék ultrahangos redukciója

A kicsapódott és pelyhes aszfaltén részecskék megbízhatóan orvosolhatók teljesítmény ultrahangos kezeléssel. A nagy perfromanciájú ultrahangos kezelés megszakítja az aszfaltén csapadékot és pelyhesít egy kis részecskeméretig. Ezáltal az aszfaltén nagyon apró részecskékre disszociálódik, amelyek nem tömítik el vagy zavarják a nyers feldolgozást. Az ultrahangos diszpergálószerek homogenizálják a részecskéket a nyersolajban. Gyakran kémiai stabilizátort adnak hozzá a hosszú távú stabilitás eléréséhez. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos kezelés csökkentheti a makrostrukturált aszfaltén flokkulációt, amely megakadályozza az aszfaltén lerakódását a felületeken, a pórusok dugulását a tartályban, a kútfurat dugulását és a csővezetékek felhalmozódását.

A sóoldat elárasztásának vége ultrahangos hullámok alatt a mikromodell különböző pontjain.Tanulmány és szerzői jog: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

A kutatások bizonyítják az ultrahangos aszfaltén csökkentés hatékonyságát

Dehshibi et al. (2018) tanulmányozta az alacsony frekvenciájú, nagy teljesítményű ultrahangos kezelés (30kHz) hatását az aszfaltén csapadékra? flokkulációra és lerakódásra hőmérséklet-szabályozás alatt. Az ultrahangos kezelés csökkentette az aszfaltén lerakódását. Az ultrahangos hullámok és a generált akusztikus kavitáció növekvő olajtermelést okozott az olajrétegező mechanizmussal. Szonikációs kezeléssel nemcsak az aszfaltén agglomerátumok lebontása, hanem az aszfaltén lerakódásának visszafordítása is lehetséges.
Moreover, the application of ultrasonication could prevent the blockage of throats and pores with large agglomerated asphaltene. Thereby, a pressure drop due to asphaltene deposition was avoided and the fluid flow in the pores and throats was improved. Using image analysis it was found that as a result of applying power ultrasound about 80% of precipitated asphaltene did not deposit. “In other words, 80% of asphaltene deposition reduced and consequently probability of blockage of micro channels reduces due to using ultrasonic.” (Dehshibi et al., 2018)
The findings of the study of Deshibi’s research group demonstrated that ultrasonic vibration and cavitation vibration can remove larger asphaltene aggregates from surfaces and move them into the bulk of flow. Furthermore, the ultrasonic processing reduced the amount of aggregated asphaltene (see figure below). Based on the image analysis, about 70% of asphaltene precipitated will not be deposited due to the subjection of the system to sonication.

A sóoldat (magnézium-klorid oldat) vége elárasztás ultrahanghullámok besugárzása alatt: a) az aszfaltén lerakódás visszafordíthatósága, b) aszfaltén eltávolítása.Tanulmány és szerzői jog: DEshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Nagy teljesítményű ultrahangos készülékek

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos processzorok fejlesztésére, prototípusára, gyártására és forgalmazására specializálódott nagy teherbírású alkalmazásokhoz. A kivételes teljesítmény, tartósság, robusztusság és megbízhatóság miatt a Hielscher ultrahangos rendszereket világszerte petrokémiai alkalmazásokhoz telepítik. A tipikus alkalmazások közé tartozik az ultrahanggal segített oxidatív kéntelenítés, a nyersolaj emulgeálása, az aszfaltén deagglomerációja, az öblítő diszperziója és a nehézolajok viszkozitásának csökkentése. Hielscher Ultrasonics’ industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes, which are required for heavy duty applications. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. For even higher amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes are available. Hielscher’s industrial systems easily handle very high viscosities and require low maintenance only.
Lépjen kapcsolatba velünk most, hogy többet megtudjon az ultrahangos aszfaltén csökkentésről, a telepítési lehetőségekről és az árakról! Jól képzett, hosszú ideje tapasztalt munkatársaink örömmel megbeszélik Önnel a folyamat követelményeit!
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitását: