Pengurangan Deposisi Asfalten dengan Ultrasonik Berdaya Tinggi

Presipitasi asfalten menimbulkan berbagai masalah dalam produksi minyak dengan mengurangi permeabilitas, mengubah keterbasahan batuan reservoir, menyumbat lubang sumur, serta menyebabkan penurunan tekanan yang signifikan di sekitar sumur produksi. Deaglomerasi dan dispersi asfalten secara ultrasonik mencegah dan mengatasi pembentukan flok asfalten serta deposisinya.

Masalah: Asfalten dalam Minyak Mentah

Asfalten adalah zat padat yang terdapat dalam minyak mentah dan dianggap bermasalah karena menyebabkan masalah serius selama produksi dan pengangkutan minyak mentah dari sumur pengeboran. Asfalten merupakan golongan molekul yang sangat kompleks dan memiliki berbagai struktur molekul – faktor yang turut memperparah masalah karena bentuk asfalten yang berbeda menyebabkan masalah dengan tingkat keparahan yang berbeda pula. Keragaman struktur asfalten juga menyulitkan pengelompokannya ke dalam satu keluarga tertentu. Oleh karena itu, asfalten umumnya diklasifikasikan berdasarkan kelarutannya, karena dicirikan oleh sifatnya yang tidak larut dalam n-alkana.
Masalah umum yang disebabkan oleh asfalten dalam minyak mentah mencakup, misalnya, pembentukan flok yang padat dan endapan di reservoir, lubang sumur, dan pipa pengangkutan, yang kemudian menimbulkan komplikasi operasional dan produksi serta meningkatkan biaya pemrosesan.

Agregasi dan flokulasi asfalten yang digambarkan dalam model Yen.
Atas izin O. Mullins, Schlumberger.

Solusi: Pengurangan Presipitat Asfalten secara Ultrasonik

Partikel asfalten yang mengalami presipitasi dan flokulasi dapat ditangani secara andal dengan ultrasonikasi berdaya tinggi. Ultrasonikasi berkinerja tinggi memecah presipitat dan flok asfalten menjadi partikel berukuran kecil. Dengan demikian, asfalten terurai kembali menjadi partikel yang sangat kecil, yang tidak menyumbat atau mengganggu pemrosesan minyak mentah. Disperser ultrasonik menghomogenkan partikel dalam minyak mentah. Bahan penstabil kimia sering ditambahkan untuk memperoleh stabilitas jangka panjang. Artinya, ultrasonikasi dapat mengurangi flokulasi asfalten berstruktur makro, sehingga mencegah deposisi asfalten pada permukaan, penyumbatan pori dalam reservoir, penyumbatan lubang sumur, dan penumpukan dalam pipa.

Akhir injeksi air garam di bawah pengaruh gelombang ultrasonik pada berbagai titik model mikro.
Penelitian dan hak cipta: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Penelitian Membuktikan Efektivitas Pengurangan Asfalten secara Ultrasonik

Dehshibi et al. (2018) meneliti pengaruh ultrasonikasi berfrekuensi rendah dan berdaya tinggi (30kHz) terhadap presipitasi / flokulasi dan deposisi asfalten dengan pengendalian suhu. Ultrasonikasi mengurangi deposisi asfalten. Gelombang ultrasonik dan kavitasi akustik yang dihasilkan meningkatkan produksi minyak melalui mekanisme pembentukan lapisan minyak. Perlakuan sonikasi tidak hanya memungkinkan pemecahan aglomerat asfalten, tetapi bahkan pembalikan deposisi asfalten.
Selain itu, penerapan ultrasonikasi dapat mencegah penyumbatan leher pori dan pori oleh aglomerat asfalten berukuran besar. Dengan demikian, penurunan tekanan akibat deposisi asfalten dapat dihindari dan aliran fluida dalam pori serta leher pori meningkat. Analisis citra menunjukkan bahwa penerapan ultrasonik berdaya tinggi menyebabkan sekitar 80% asfalten yang mengalami presipitasi tidak terdeposisi. “Dengan kata lain, deposisi asfalten berkurang sebesar 80% dan akibatnya kemungkinan penyumbatan saluran mikro menurun berkat penggunaan ultrasonik.” (Dehshibi et al., 2018)
Temuan penelitian kelompok riset Deshibi menunjukkan bahwa getaran ultrasonik dan getaran kavitasi dapat melepaskan agregat asfalten yang lebih besar dari permukaan dan memindahkannya ke bagian utama aliran. Selain itu, pemrosesan ultrasonik mengurangi jumlah asfalten yang teragregasi (lihat gambar di bawah). Berdasarkan analisis citra, sekitar 70% asfalten yang mengalami presipitasi tidak akan terdeposisi karena sistem diberi perlakuan sonikasi.

Akhir injeksi air garam (larutan magnesium klorida) di bawah iradiasi gelombang ultrasonik: (a) reversibilitas deposisi asfalten (b) penghilangan asfalten.
Penelitian dan hak cipta: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Sonikator Berkinerja Tinggi

Hielscher Ultrasonics mengkhususkan diri dalam pengembangan, pembuatan prototipe, produksi, dan distribusi prosesor ultrasonik berkinerja tinggi untuk aplikasi tugas berat. Berkat kinerja, daya tahan, kekokohan, dan keandalannya yang luar biasa, sistem ultrasonik Hielscher dipasang untuk aplikasi petrokimia di seluruh dunia. Aplikasi yang umum mencakup desulfurisasi oksidatif berbantuan ultrasonik, emulsifikasi minyak mentah, deaglomerasi asfalten, dispersi bahan penangkap, dan pengurangan viskositas minyak berat. Prosesor ultrasonik industri Hielscher Ultrasonics dapat menghasilkan amplitudo sangat tinggi yang diperlukan untuk aplikasi tugas berat. Amplitudo hingga 200µm dapat dengan mudah dijalankan terus-menerus dalam operasi 24/7. Untuk amplitudo yang lebih tinggi lagi, tersedia sonotrode ultrasonik yang dibuat sesuai kebutuhan. Sistem industri Hielscher dengan mudah menangani viskositas yang sangat tinggi dan hanya membutuhkan sedikit perawatan.
Hubungi kami sekarang untuk mendapatkan informasi lebih lanjut tentang pengurangan asfalten secara ultrasonik, pilihan instalasi, dan harga! Staf kami yang terlatih dengan baik dan berpengalaman panjang akan dengan senang hati mendiskusikan kebutuhan proses Anda!
Tabel di bawah memberikan gambaran perkiraan kapasitas pemrosesan sonikator kami: