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.

Az ultrahangos processzor UIP16000 nagy teljesítményű homogenizátor nyersolaj kezelésére
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)
- Az aszfaltén részecskeméretének csökkentése
- Az aszfaltén agglomerátumok lebontása
- Flokkuláció gátlás
- A nyers viszkozitás csökkentése

Ultrahangos telepítés 3x UIP1000hdt nyersolaj-feldolgozáshoz
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:
Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
---|---|---|
1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
Kapcsolat!? Kérdezzen tőlünk!
Irodalom? Hivatkozások
- 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.
Tények, amelyeket érdemes tudni
Aszfaltének
Asphaltenes consist primarily of carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, and sulfur, as well as trace amounts of vanadium and nickel. The C:H ratio is approximately 1:1.2, but varies depending on the asphaltene source. Asphaltene is defined as “the heaviest component of petroleum fluids that is insoluble in light n-alkanes such as n-pentane or n-heptane, but soluble in aromatics such as toluene” (Goual 2012)
Az aszfaltén a következő jellemzők alapján azonosítható és osztályozható:
- Szilárd: Az aszfaltén szilárd fázis, amelyet a nyersolajban homogenizálnak tartálykörülmények között.
- n-alkán oldhatatlan: Az aszfaltént oldhatósági osztályba sorolják, mivel több szerkezete van, és így rendkívül nehéz általánosított szerkezetet biztosítani. Ezért a nyersolaj legnagyobb molekulatömegű összetevőjeként határozzák meg, amely könnyű n-alkánokban, például n-pentánban vagy n-heptánban oldhatatlan, aromás vegyületekben, például toluolban vagy xilolban oldódik.
- Nagyon poláris: Az aszfaltén egyike azon kevés nyersolaj-összetevőknek, amelyek erősen polárisak, ellentétben a nyersolaj egészével, amelyet nem polárisnak tekintenek.
- Heteroatomok: Az aszfaltén heteroatomokhoz kapcsolódik, főként nitrogénben, oxigénben és kénben nyilvánul meg.