ასფალტენების დალექვის შემცირება მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავებით
ასფალტენების გამოყოფა იწვევს მრავალ პრობლემას ნავთობის მოპოვებისას, რადგან ამცირებს გამტარობას, ცვლის რეზერვუარული ქანების დასველებადობას, იწვევს ჭაბურღილის ლულის გადახშობას და ქმნის მნიშვნელოვან წნევის ვარდნას მოპოვების ჭაბურღილის მიმდებარედ. ასფალტენების ულტრაბგერითი დეაგლომერაცია და დისპერგირება ხელს უშლის და აღმოფხვრის ასფალტენების ფლოკების წარმოქმნას და მათ დალექვას.
პრობლემა: ასფალტენები ნავთობში
ასფალტენი არის მყარი ნივთიერება ნავთობში, რომელიც პრობლემურად მიიჩნევა, რადგან ის იწვევს მძიმე პრობლემებს ნავთობის მოპოვებისა და ტრანსპორტირებისას საბურღი ჭაბურღილიდან. ასფალტენები არის მოლეკულების ძალიან რთული კლასი და გვხვდება სხვადასხვა მოლეკულურ სტრუქტურებში – ფაქტორი, რომელიც ზრდის პრობლემას, რადგან ასფალტენის სხვადასხვა ფორმა იწვევს პრობლემებს სხვადასხვა სიმძიმის ხარისხით. ასფალტენის მრავალი განსხვავებული სტრუქტურა ასევე აძნელებს მის კონკრეტულ ოჯახში გენერალიზებას. ამიტომ, ასფალტენი ზოგადად კლასიფიცირდება როგორც ხსნადობის კლასი, რადგან ის ხასიათდება როგორც n-ალკანებში უხსნადი.
ასფალტენების მიერ ნავთობში გამოწვეული ტიპიური პრობლემებია, მაგალითად, მკვრივი ფლოკულაცია და ნალექები რეზერვუარში, ჭაბურღილებსა და სატრანსპორტო მილსადენებში, რაც შემდგომში იწვევს ექსპლუატაციულ და საწარმოო სირთულეებს და გადამუშავების ღირებულების ზრდას.
ასფალტენების აგლომერაცია და ფლოკულაცია, წარმოდგენილი Yen-ის მოდელში.
მადლობა O. Mullins, Schlumberger.
ულტრაბგერითი პროცესორი UIP16000 არის მაღალი ეფექტურობის ჰომოგენიზატორი ნავთობის გადამუშავებისთვის
გადაწყვეტა: ასფალტენების ნალექების ულტრაბგერითი შემცირება
გამოყოფილი და ფლოკულირებული ასფალტენის ნაწილაკებით გამოწვეული პრობლემები შეიძლება საიმედოდ აღმოიფხვრას მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავებით. მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერითი დამუშავება შლის ასფალტენის ნალექებსა და ფლოკულებს მცირე ზომის ნაწილაკებად. ამრიგად, ასფალტენი კვლავ იშლება ძალიან მცირე ნაწილაკებად, რომლებიც არ იწვევს გადახშობას და არ აფერხებს ნავთობის გადამუშავებას. ულტრაბგერითი დისპერგატორები ჰომოგენიზებს ნაწილაკებს ნავთობში. ხშირად ემატება ქიმიური სტაბილიზატორი გრძელვადიანი სტაბილურობის მისაღწევად. ეს ნიშნავს, რომ ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია შეამციროს ასფალტენების მაკროსტრუქტურული ფლოკულაცია, რაც ხელს უშლის ასფალტენების დალექვას ზედაპირებზე, ფორების გადახშობას რეზერვუარში, ჭაბურღილის ლულის გადახშობას და ნალექების წარმოქმნას მილსადენებში.
მარილწყლით გამოდევნის დასრულება ულტრაბგერითი ტალღების ზემოქმედების პირობებში მიკრომოდელის სხვადასხვა უბანში.
კვლევა და საავტორო უფლებები: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
- ასფალტენის ნაწილაკების ზომის შემცირება
- ასფალტენის აგლომერატების დაშლა
- ფლოკულაციის ინჰიბირება
- ნავთობის სიბლანტის შემცირება
ულტრაბგერითი ინსტალაცია 3x UIP1000hdT ნავთობის გადამუშავებისთვის
კვლევა ამტკიცებს ულტრაბგერითი ასფალტენების შემცირების ეფექტურობას
Dehshibi et al. (2018) შეისწავლეს დაბალი სიხშირის, მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი დამუშავების (30kHz) ეფექტები ასფალტენების გამოყოფაზე / ფლოკულაციაზე და დალექვაზე ტემპერატურული კონტროლის პირობებში. ულტრაბგერითმა დამუშავებამ შეამცირა ასფალტენების დალექვა. ულტრაბგერითმა ტალღებმა და წარმოქმნილმა აკუსტიკურმა კავიტაციამ გამოიწვია ნავთობის მოპოვების ზრდა ნავთობის ფენოვანი მექანიზმით. ულტრაბგერითი დამუშავების საშუალებით შესაძლებელი იყო არა მხოლოდ ასფალტენის აგლომერატების დაშლა, არამედ ასფალტენების დალექვის შებრუნებაც.
გარდა ამისა, ულტრაბგერითი დამუშავების გამოყენებას შეეძლო ხელი შეეშალა დიდი აგლომერირებული ასფალტენით ფორების ყელებისა და ფორების გადახშობისთვის. ამრიგად, თავიდან იქნა აცილებული წნევის ვარდნა ასფალტენების დალექვის გამო და გაუმჯობესდა სითხის დინება ფორებსა და მათ ყელებში. გამოსახულების ანალიზის გამოყენებით აღმოჩნდა, რომ მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერის გამოყენების შედეგად გამოყოფილი ასფალტენის დაახლოებით 80% არ დაილექა. „სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ასფალტენების დალექვა 80%-ით შემცირდა და შესაბამისად, ულტრაბგერის გამოყენების გამო მიკროარხების გადახშობის ალბათობა მცირდება.“ (Dehshibi et al., 2018)
Deshibi-ს სამეცნიერო ჯგუფის კვლევის შედეგებმა აჩვენა, რომ ულტრაბგერითმა ვიბრაციამ და კავიტაციურმა ვიბრაციამ შეიძლება მოაშოროს უფრო დიდი ასფალტენის აგლომერატები ზედაპირებიდან და გადაიტანოს ისინი ნაკადის მთავარ მასაში. გარდა ამისა, ულტრაბგერითმა დამუშავებამ შეამცირა აგლომერირებული ასფალტენის რაოდენობა (იხ. ქვემოთ მოცემული ფიგურა). გამოსახულების ანალიზის საფუძველზე, ასფალტენის გამოყოფილი დაახლოებით 70% არ დაილექება სისტემის ულტრაბგერითი დამუშავების გამო.
მარილწყლით (მაგნიუმის ქლორიდის ხსნარით) გამოდევნის დასრულება ულტრაბგერითი ტალღების ზემოქმედების პირობებში: (a) ასფალტენების დალექვის შექცევადობა (b) ასფალტენების მოცილება.
კვლევა და საავტორო უფლებები: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი მოწყობილობები
Hielscher Ultrasonics სპეციალიზირებულია მძიმე სამუშაო პირობებისთვის განკუთვნილი მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერითი პროცესორების შემუშავებაში, პროტოტიპირებაში, წარმოებასა და დისტრიბუციაში. გამორჩეული ეფექტურობის, გამძლეობის, სიმტკიცისა და საიმედოობის გამო, Hielscher-ის ულტრაბგერითი სისტემები დამონტაჟებულია ნავთობქიმიური დანიშნულებით მთელ მსოფლიოში. ტიპიური გამოყენებებია ულტრაბგერით ხელშეწყობილი ჟანგვითი დესულფურიზაცია, ნავთობის ემულსიფიკაცია, ასფალტენების დეაგლომერაცია, სკავენჯერების დისპერგირება და მძიმე ნავთობის სიბლანტის შემცირება. Hielscher Ultrasonics-ის სამრეწველო ულტრაბგერით პროცესორებს შეუძლიათ უზრუნველყონ ძალიან მაღალი ამპლიტუდები, რომლებიც საჭიროა მძიმე სამუშაო პირობებისთვის. 200µm-მდე ამპლიტუდით უწყვეტი მუშაობა მარტივად არის შესაძლებელი 24/7 რეჟიმში. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია ინდივიდუალურად დამზადებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. Hielscher-ის სამრეწველო სისტემები მარტივად ამუშავებს ძალიან მაღალი სიბლანტის მასალებს და მხოლოდ მცირე ტექნიკურ მომსახურებას საჭიროებს.
დაგვიკავშირდით ახლავე, რომ მიიღოთ მეტი ინფორმაცია ულტრაბგერითი ასფალტენების შემცირების, ინსტალაციის ვარიანტებისა და ფასების შესახებ! ჩვენი კარგად მომზადებული, მრავალწლიანი გამოცდილების მქონე პერსონალი სიამოვნებით იმსჯელებს თქვენს პროცესის მოთხოვნებზე თქვენთან!
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი მოწყობილობების მიახლოებითი წარმადობის შესახებ:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | ჯგუფი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით შეკითხვები!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს შერევის, დისპერგირების, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საცდელ და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
ასფალტენები
ასფალტენები ძირითადად შედგება ნახშირბადის, წყალბადის, აზოტის, ჟანგბადისა და გოგირდისგან, ასევე შეიცავს ვანადიუმისა და ნიკელის კვალურ რაოდენობებს. C:H თანაფარდობა არის დაახლოებით 1:1,2, მაგრამ იცვლება ასფალტენის წყაროს მიხედვით. ასფალტენი განისაზღვრება როგორც „ნავთობის ფლუიდების ყველაზე მძიმე კომპონენტი, რომელიც უხსნადია მსუბუქ n-ალკანებში, როგორიცაა n-პენტანი ან n-ჰეპტანი, მაგრამ ხსნადია არომატულ ნახშირწყალბადებში, როგორიცაა ტოლუოლი“ (Goual 2012)
ასფალტენი შეიძლება იდენტიფიცირდეს და კლასიფიცირდეს შემდეგი მახასიათებლებით:
- მყარი: ასფალტენი არის მყარი ფაზა, რომელიც ჰომოგენიზებულია ნავთობში რეზერვუარის პირობებში.
- n-ალკანებში უხსნადი: ასფალტენი კლასიფიცირდება როგორც ხსნადობის კლასი, რადგან მას აქვს რამდენიმე სტრუქტურა და, შესაბამისად, ძალიან რთულია მისთვის განზოგადებული სტრუქტურის წარმოდგენა. ამიტომ ის განისაზღვრება, როგორც ნავთობში ყველაზე მაღალი მოლეკულური მასის მქონე კომპონენტი, რომელიც უხსნადია მსუბუქ n-ალკანებში, როგორიცაა n-პენტანი ან n-ჰეპტანი, და ხსნადია არომატულ ნახშირწყალბადებში, როგორიცაა ტოლუოლი ან ქსილოლი.
- ძალიან პოლარული: ასფალტენი არის ნავთობის ძალიან მცირე რაოდენობის კომპონენტთაგან ერთ-ერთი, რომელიც ძალიან პოლარულია, ნავთობის მთლიანობაში არაპოლარულად მიჩნევის საპირისპიროდ.
- ჰეტეროატომები: ასფალტენი დაკავშირებულია ჰეტეროატომებთან, რომლებიც ძირითადად აზოტის, ჟანგბადისა და გოგირდის ატომებით არის წარმოდგენილი.
Hielscher Ultrasonics აწვდის მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო მასშტაბამდე.