Verminderde asfaltafzetting met ultrasoon vermogen

Neerslag van asfalt veroorzaakt talrijke problemen bij de olieproductie door vermindering van de permeabiliteit, verandering van de bevochtigbaarheid van het reservoirgesteente, verstopping van de boorput en het ontstaan van een aanzienlijke drukval rond de productieput. Ultrasone asfaltene deagglomeratie en dispersie voorkomt en verhelpt de vorming van asfaltene vlokken en hun afzetting.

Het probleem: asfaltverbindingen in ruwe olie

Asphaltenen zijn vaste stoffen in ruwe olie die als lastig worden beschouwd omdat zij ernstige problemen veroorzaken bij de productie en het vervoer van ruwe olie uit de boorput. Asphaltenen zijn een zeer complexe klasse van moleculen en komen voor in verschillende moleculaire structuren – een factor die bijdraagt tot het probleem, aangezien verschillende vormen van asfaltteen problemen veroorzaken met verschillende gradaties van ernst. De vele verschillende structuren van asfalteen maken het ook moeilijk om het in een specifieke familie onder te brengen. Daarom wordt asfalteen in het algemeen ingedeeld in een oplosbaarheidsklasse, aangezien het wordt gekenmerkt als zijnde onoplosbaar in n-alkanen.
Typische problemen veroorzaakt door asfaltenen in ruwe olie zijn bijvoorbeeld dichte vlokvorming en afzettingen in het reservoir, boorgaten en transportpijpleidingen, hetgeen vervolgens leidt tot operationele en productiecomplicaties en hogere verwerkingskosten.

Agglomerated and flocculated asphaltenes can be remediated by ultrasonic deagglomeration and particle size reduction

Asphaltene aggregatie en flocculatie afgebeeld in het Yen-model.
Met dank aan O. Mullins, Schlumberger.

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasonicator for asphaltene deagglomeration and flocculant reduction

De ultrasone processor UIP16000 is een hoogwaardige homogenisator voor de behandeling van ruwe olie

De oplossing: Ultrasone reductie van asfaltneerslag

Geprecipiteerde en geflocculeerde asfaltdeeltjes kunnen op betrouwbare wijze worden gesaneerd met krachtige ultrasoonbehandeling. Ultrasoonbehandeling met hoog vermogen breekt asfalteenneerslag en flocculatie af tot een kleine deeltjesgrootte. Daarbij wordt het asfalteen weer gedispergeerd tot zeer kleine deeltjes, die niet verstoppen en de verwerking van ruwe olie niet hinderen. Ultrasone dispergeerders homogeniseren de deeltjes in de ruwe olie. Vaak wordt een chemische stabilisator toegevoegd om stabiliteit op lange termijn te verkrijgen. Dit betekent dat ultrasoon dispergeren de uitvlokking van macrogestructureerd asfaleen kan verminderen, waardoor afzetting van asfaleen op oppervlakken, verstopping van poriën in het reservoir, verstopping van de putboring en ophopingen in pijpleidingen worden voorkomen.

Ultrasonic deagglomeration reduces asphaltene particle size and prevents deposition.

Einde van het overspoelen met pekel onder ultrasone golven op verschillende plaatsen van het micromodel.
Studie en auteursrecht: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Voordelen van ultrasone asfaltverkleining

  • Verkleining van de deeltjesgrootte van asfaltenen
  • Afbreken van asfaltenenagglomeraten
  • Uitvlokking remming
  • Viscositeitsvermindering van de ruwe olie
Ultrasonic high-performance dispersers deagglomerate asphaltene flocculants and prevent deposition.

Ultrasone installatie van 3x UIP1000hdT voor de verwerking van ruwe olie

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Onderzoek bewijst doeltreffendheid van ultrasone asfaltreductie

Dehshibi et al. (2018) bestudeerden de effecten van laagfrequente, hoogvermogen ultrasoonbehandeling (30kHz) op asfalteenneerslag / flocculatie en depositie onder temperatuurcontrole. Ultrasoonisering verminderde de afzetting van asfalteen. Ultrasone golven en de opgewekte akoestische cavitatie veroorzaakten een verhoging van de olieproductie door het gelaagde oliemechanisme. Door sonicatie konden niet alleen asfalteenagglomeraten worden afgebroken, maar kon zelfs de asfalteenafzetting worden omgekeerd.
Bovendien kon de toepassing van ultrasoonbehandeling de verstopping van kelen en poriën met grote geagglomereerde asfaltenen voorkomen. Daardoor werd een drukdaling als gevolg van asfalteenafzetting voorkomen en de vloeistofstroming in de poriën en kelen verbeterd. Met behulp van beeldanalyse werd vastgesteld dat als gevolg van de toepassing van ultrageluid met hoog vermogen ongeveer 80% van het neergeslagen asfalteen niet neersloeg. "Met andere woorden, 80% van de asfalteenafzetting verminderde en bijgevolg de waarschijnlijkheid van verstopping van microkanalen vermindert door het gebruik van ultrasoon." (Dehshibi et al., 2018)
De bevindingen van de studie van Deshibi's onderzoeksgroep toonden aan dat ultrasone trilling en cavitatietrilling grotere asfaltaggregaten van oppervlakken kunnen verwijderen en in de bulk van de stroming kunnen brengen. Bovendien verminderde de ultrasone behandeling de hoeveelheid geaggregeerd asfaltteen (zie onderstaande figuur). Gebaseerd op de beeldanalyse zal ongeveer 70% van het neergeslagen asfaleen niet worden neergeslagen als gevolg van de onderwerping van het systeem aan sonicatie.

Ultrasonication is successfully applied to reduce asphaltene aggregates and flocculates to prevent their deposition.

Einde van het overstromen van pekel (magnesiumchloride-oplossing) onder bestraling met ultrasone golven: a) de omkeerbaarheid van de asfalteenafzetting b) de verwijdering van asfalteen.
Studie en auteursrecht: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

Hoogwaardige ultrasoonapparatuur met hoge prestaties

Hielscher Ultrasonics is gespecialiseerd in de ontwikkeling, prototyping, fabricage en distributie van high-performance ultrasoon processoren voor zware toepassingen. Vanwege de uitzonderlijke prestaties, duurzaamheid, robuustheid en betrouwbaarheid worden Hielscher ultrasoon systemen wereldwijd geïnstalleerd voor petrochemische toepassingen. Typische toepassingen zijn o.a. oxidatieve ontzwaveling met ultrasonische hulp, emulsificatie van ruwe olie, deagglomeratie van asfaltenen, dispersie van scavengers en viscositeitsreductie van zware oliën. Hielscher ultrasoontechniek’ Industriële ultrasoonprocessoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren, die nodig zijn voor zware toepassingen. Amplitudes tot 200µm kunnen gemakkelijk continu worden uitgevoerd in 24/7 bedrijf. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar. De industriële systemen van Hielscher kunnen met gemak zeer hoge viscositeiten aan en vergen slechts weinig onderhoud.
Neem nu contact met ons op voor meer informatie over ultrasone asfaltreductie, installatiemogelijkheden en prijzen! Onze goed opgeleide, lang ervaren medewerkers bespreken graag uw proceseisen met u!
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml / min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000hdT
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor mengtoepassingen, dispersie, emulsificatie en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.

Literatuur / Referenties



Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Asphalten

Asfalttenen bestaan hoofdzakelijk uit koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof en zwavel, alsmede sporen van vanadium en nikkel. De C:H-verhouding is ongeveer 1:1,2, maar varieert naar gelang van de asfaltteenbron. Asftaalteen wordt gedefinieerd als "het zwaarste bestanddeel van aardolievloeistoffen dat onoplosbaar is in lichte n-alkanen zoals n-pentaan of n-heptaan, maar oplosbaar in aromaten zoals tolueen" (Goual 2012)

Asphalteen kan worden geïdentificeerd en ingedeeld aan de hand van de volgende kenmerken:

  • Vast: asfaltteen is een vaste fase die in de ruwe olie wordt gehomogeniseerd onder reservoiromstandigheden.
  • n-Alkaan onoplosbaar: Asphalteen wordt geclassificeerd als een oplosbaarheidsklasse omdat het verschillende structuren heeft en het dus uiterst moeilijk is er een gegeneraliseerde structuur voor te geven. Het wordt daarom gedefinieerd als de component met het hoogste molecuulgewicht in de ruwe olie die onoplosbaar is in lichte n-alkanen zoals n-pentaan of n-heptaan en oplosbaar in aromaten zoals tolueen of xyleen.
  • Hoog polair: Asphaltenen zijn een van de zeer weinige bestanddelen van ruwe olie die sterk polair zijn, in tegenstelling tot ruwe olie als geheel, die als niet-polair wordt beschouwd.
  • Hetero-atomen: Asphalteen is geassocieerd met hetero-atomen, die zich voornamelijk uiten in stikstof, zuurstof en zwavel.

High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics levert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar industrieel grootte.