Samazināta asfaltēna nogulsnēšanās ar jaudas ultraskaņu

Asfaltēna nokrišņi rada daudzas problēmas naftas ražošanā, samazinot caurlaidību, mainot rezervuāra iežu mitrināmību, urbumu aizsprostojumu, kā arī radot ievērojamu spiediena kritumu ap ieguves urbumu. Ultraskaņas asfaltēna deagglomerācija un dispersija novērš un novērš asfaltēna loku veidošanos un to nogulsnēšanos.

Problēma: asfaltēni jēlnaftā

Asfaltēns ir cieta viela jēlnaftā, kas tiek uzskatīta par apgrūtinošu, jo tā rada nopietnas problēmas jēlnaftas ražošanas un transportēšanas laikā no urbšanas urbuma. Asfaltēni ir ļoti sarežģīta molekulu klase un sastopami dažādās molekulārās struktūrās – 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.
Tipiskas problēmas, ko izraisa asfaltēni jēlnaftā, ir, piemēram, blīvas flokulācijas un nogulsnes rezervuārā, urbumos un transportēšanas cauruļvados, kas vēlāk izraisa ekspluatācijas un ražošanas sarežģījumus un palielina pārstrādes izmaksas.

Asfaltēna agregācija un flokulācija, kas attēlota jenas modelī.Pieklājīgi no O. Mullins, Schlumberger.

Risinājums: asfaltēna nogulšņu ultraskaņas reducēšana

Nogulsnētas un flokulētas asfaltēna daļiņas var droši novērst, izmantojot jaudas ultrasonikāciju. Augstas perfromances ultrasonication pārtrauc asfaltēna nogulsnes un flokulē līdz nelielam daļiņu izmēram. Tādējādi asfaltēns tiek sadalīts atpakaļ ļoti mazās daļiņās, kas neaizsprosto un netraucē neapstrādātu apstrādi. Ultraskaņas disperģētāji homogenizē jēlnaftas daļiņas. Bieži vien tiek pievienots ķīmiskais stabilizators, lai iegūtu ilgtermiņa stabilitāti. Tas nozīmē, ka ultrasonication var samazināt makro strukturētu asfaltēna flokulāciju, kas novērš asfaltēna nogulsnēšanos uz virsmām, poru aizbāzni rezervuārā, urbuma pieslēgšanu un uzkrāšanos cauruļvados.

Sālījuma plūdu beigas zem ultraskaņas viļņiem dažādos mikro modeļa plankumos.Studijas un autortiesības: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Pētījumi pierāda ultraskaņas asfaltēna samazināšanas efektivitāti

(2018) pētīja zemas frekvences, lieljaudas ultrasonikācijas (30kHz) ietekmi uz asfaltēna nokrišņiem? flokulāciju un nogulsnēšanos temperatūras kontrolē. Ultrasonication samazināja asfaltēna nogulsnēšanos. Ultraskaņas viļņi un radītā akustiskā kavitācija izraisīja pieaugošu eļļas ražošanu ar eļļas slāņošanas mehānismu. Izmantojot ultraskaņas apstrādi, bija iespējams ne tikai sadalīt asfaltēna aglomerātus, bet pat mainīt asfaltēna nogulsnēšanos.
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.

Sālījuma (magnija hlorīda šķīduma) applūšanas beigas ultraskaņas viļņu apstarošanas laikā: a) asfaltēna nosēdumu atgriezeniskums b) asfaltēna noņemšana.Studijas un autortiesības: DEshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Augstas veiktspējas ultrasonikatori

Hielscher Ultrasonics ir specializējies augstas veiktspējas ultraskaņas procesoru izstrādē, prototipu izstrādē, ražošanā un izplatīšanā lieljaudas lietojumiem. Pateicoties izcilai veiktspējai, izturībai, izturībai un uzticamībai, Hielscher ultraskaņas sistēmas tiek uzstādītas naftas ķīmijas lietojumiem visā pasaulē. Tipiski pielietojumi ietver ultrasoniski atbalstītu oksidatīvo desulfurizāciju, jēlnaftas emulgāciju, asfaltēna deagglomerāciju, scavenger dispersiju un smago eļļu viskozitātes samazināšanu. 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.
Sazinieties ar mums tagad, lai iegūtu vairāk informācijas par ultraskaņas asfaltēna samazināšanu, uzstādīšanas iespējām un cenām! Mūsu labi apmācītie, ilggadējie pieredzējušie ar prieku apspriedīs ar jums jūsu procesa prasības!
Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: