Reduzéiert Asphaltene Depositioun mat Power Ultrasonics
Asphaltene Nidderschlag initiéiert vill Probleemer an der Uelegproduktioun duerch d'Reduktioun vun der Permeabilitéit, d'Verännerung vun der Befeuchtbarkeet vum Reservoir Fiels, d'Blockéierung vun der Brunnbunn souwéi e wesentlechen Drockfall ronderëm d'Produktiounsbrunn ze kreéieren. Ultraschall Asphaltene Deagglomeratioun an Dispersioun verhënnert a remedéiert d'Bildung vun Asphalten Flocken an hir Oflagerung.
De Problem: Asphaltenen a Crude Oil
Asphaltene ass e festen präsent am Rohöl deen als lästeg ugesi gëtt well et schwéier Problemer während der Produktioun an dem Transport vu Roh aus der Buerbrunn verursaacht. Asphaltenes sinn eng ganz komplex Klass vu Molekülen a kommen a verschiddene molekulare Strukturen op – 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.
Typesch Probleemer, déi duerch Asphaltenen a Rohöl verursaacht ginn, sinn zB dichte Flocculatiounen an Oflagerungen am Reservoir, Boreholes, an Transportleitungen, wat duerno zu operationell a Produktiounskomplikatiounen a verstäerkte Veraarbechtungskäschte féiert.

Asphaltene Aggregatioun a Flokulatioun am Yen Modell duergestallt.
Ugedriwwe vun O. Mullins, Schlumberger.

Den Ultraschallprozessor UIP16000 ass en High-Performance Homogenisator fir Rohölbehandlung
D'Léisung: Ultraschall Reduktioun vun Asphaltene Ausfäll
Ausgefällt a geflockéiert Asphaltenpartikel kënnen zouverlässeg duerch Kraaft-Ultraschall remedéiert ginn. High-perfromance Ultrasonication brécht Asphalten ausfällt a flocculéiert op eng kleng Partikelgréisst. Doduerch gëtt den Asphalten zréck a ganz kleng Partikelen dissoziéiert, déi net verstoppen oder d'Rouveraarbechtung stéieren. Ultrasonic Disperger homogeniséieren d'Partikelen am Rohöl. Oft gëtt e chemesche Stabilisator bäigefüügt fir laangfristeg Stabilitéit ze kréien. Dëst bedeit datt d'Ultraschall d'makro-strukturéiert Asphalten-Flockulatioun reduzéiere kann, wat d'Asphaltenablagerung op Surfaces verhënnert, d'Pore-Stecker am Reservoir, d'Bunnbore-Plugging an d'Opbau an de Pipelines.

Enn vu Salzwaasser iwwerschwemmt ënner Ultraschallwellen a verschiddene Flecken vum Mikromodell.
Studie an Copyright: Deshibi et al., 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
- Partikelgréisst Reduktioun vun Asphalten
- Ofbriechen vun Asphaltenagglomeraten
- Flokulatiounshemmung
- Viskositéit Reduktioun vun der Roh

Ultrasonic Installatioun vun 3x UIP1000hdT fir Rohölveraarbechtung
Fuerschung beweist Effektivitéit vun Ultraschall Asphaltene Reduktioun
Dehshibi et al. (2018) studéiert d'Effekter vun Low-Frequenz, High-Power Ultrasonication (30kHz) op Asphaltene Nidderschlag? Flokulatioun an Oflagerung ënner Temperaturkontroll. Ultrasonication reduzéiert Asphaltene Oflagerung. Ultraschallwellen an déi generéiert akustesch Kavitatioun hunn d'Erhéijung vun der Uelegproduktioun duerch Uelegschichtenmechanismus verursaacht. Duerch sonication Behandlung war et net nëmmen méiglech Asphaltene Agglomeraten opzedeelen, mä souguer d'Asphaltene Oflagerung ëmgedréint.
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.

Enn vu Salzlake (Magnesiumchlorid Léisung) Iwwerschwemmung ënner Ultraschallwellenbestralung: (a) d'Reversibilitéit vun der Asphaltenablagerung (b) Asphaltenentfernung.
Studien und Copyright: Deschbi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)
Héich Performance Ultraschaller
Hielscher Ultrasonics ass spezialiséiert an der Entwécklung, Prototyping, Fabrikatioun a Verdeelung vun héich performante Ultraschallprozessoren fir schwéier Pflicht Uwendungen. Wéinst aussergewéinlecher Leeschtung, Ausdauer, Robustheet an Zouverlässegkeet sinn Hielscher Ultraschallsystemer fir petrochemesch Uwendungen weltwäit installéiert. Typesch Uwendungen enthalen ultraschall-assistéiert oxidativ Desulfuriséierung, Rohölemulgéierung, Asphalten-Deagglomeratioun, Scavenger-Dispersioun, a Viskositéitsreduktioun vu schwéieren Ueleger. 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.
Kontaktéiert eis elo fir méi Informatiounen iwwer Ultraschall Asphaltene Reduktioun, Installatiounsoptiounen a Präisser ze kréien! Eis gutt trainéiert, laang erfuerene wäerte frou Är Prozessfuerderunge mat Iech ze diskutéieren!
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
---|---|---|
1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis!? Frot eis!
Literatur? Referenzen
- 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.
Fakten Worth Wëssen
Asphaltenes
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)
Asphaltene kann duerch déi folgend Charakteristiken identifizéiert a klasséiert ginn:
- Fest: Asphalten ass eng zolidd Phase déi am Rohöl ënner Reservoirbedéngungen homogeniséiert gëtt.
- n-Alkan onléislech: Asphalten ass als Solubilitéitsklass klasséiert well et verschidde Strukturen huet, an dofir ass et extrem schwéier eng generaliséiert Struktur dofir ze bidden. Et ass dofir definéiert als den héchste Molekulargewiichtkomponent am Rohöl deen onopléisbar a liicht n-Alkane wéi n-Pentan oder n-Heptan ass an opléisbar an Aromaten wéi Toluen oder Xylen.
- Héich polar: Asphaltene ass ee vu ganz wéinege Bestanddeeler vu Rohöl deen héich polar ass, am Géigesaz zum Rohöl als Ganzt, wat als netpolar ugesi gëtt.
- Heteroatome: Asphaltene ass mat Hetero-Atomer verbonnen, haaptsächlech manifestéiert a Stickstoff, Sauerstoff a Schwefel.

Hielscher Ultrasonics liwwert High-Performance Ultrasonic Homogenisatoren aus Labo zu industriell Gréisst.