Смањено таложење асфалтена уз Повер Ултрасоницс
Асфалтенске падавине изазивају бројне проблеме у производњи нафте кроз смањење пропустљивости, промену влажности стене лежишта, блокаду бушотине као и стварање значајног пада притиска око производне бушотине. Ултразвучна деагломерација и дисперзија асфалтена спречава и санира формирање флокула асфалтена и њихово таложење.
Проблем: Асфалтени у сировој нафти
Асфалтен је чврста супстанца у сировој нафти која се сматра проблематичном јер изазива озбиљне проблеме током производње и транспорта сирове нафте из бушотине. Асфалтени су веома сложена класа молекула и јављају се у различитим молекуларним структурама – фактор који доприноси проблему јер различити облици асфалтена узрокују проблеме различитог степена озбиљности. Много различитих структура Асфалтена такође отежава његово генерализовање у одређену породицу. Због тога се асфалтен генерално класификује као класа растворљивости, пошто је окарактерисан као нерастворљив у н-алканима.
Типични проблеми узроковани асфалтенима у сировој нафти су нпр. густе флокулације и наслаге у резервоару, бушотинама и транспортним цевоводима, што последично доводи до оперативних и производних компликација и повећања трошкова прераде.
Агрегација и флокулација асфалтена приказана у моделу Јена.
Љубазношћу О. Муллинс, Сцхлумбергер.
Ултразвучни процесор УИП16000 је хомогенизатор високих перформанси за третман сирове нафте
Решење: ултразвучна редукција преципитата асфалтена
Преципитиране и флокулиране честице асфалтена могу се поуздано санирати ултразвучном ултразвуком. Ултразвучна обрада високих перформанси разбија прециптате асфалтена и флокулира до мале величине честица. На тај начин, асфалтен се поново дисоцира на веома мале честице, које не зачепљују или ометају сирову обраду. Ултразвучни дисперзатори хомогенизују честице у сировој нафти. Често се додаје хемијски стабилизатор да би се добила дугорочна стабилност. То значи да ултразвук може да смањи макроструктурисану флокулацију асфалтена, што спречава таложење асфалтена на површинама, зачепљење пора у резервоару, зачепљење бушотине и накупљање у цевоводима.
Завршетак плављења слане воде под ултразвучним таласима на различитим местима микро-модела.
Студија и ауторска права: Дешиби и др.2018 (ЦЦ БИ-НЦ-НД 4.0)
- Смањење величине честица асфалтена
- Разбијање асфалтенских агломерата
- Инхибиција флокулације
- Смањење вискозитета сирове нафте
Ултразвучна инсталација 3к УИП1000хдТ за прераду сирове нафте
Истраживања доказују ефикасност ултразвучне редукције асфалтена
Дехсхиби ет ал. (2018) проучавали су ефекте ултразвучне обраде ниске фреквенције велике снаге (30 кХз) на таложење / флокулацију и таложење асфалтена под контролом температуре. Ултразвук је смањио таложење асфалтена. Ултразвучни таласи и генерисана акустична кавитација изазвали су повећање производње нафте механизмом наношења слојева уља. Третирањем ултразвуком није било могуће само разбити асфалтенске агломерате, већ чак и преокренути таложење асфалтена.
Штавише, примена ултразвука може спречити зачепљење грла и пора великим агломерисаним асфалтеном. Тиме је избегнут пад притиска услед таложења асфалтена и побољшан је проток течности у порама и грлу. Анализом слике утврђено је да се као резултат примене ултразвука снаге око 80% исталоженог асфалтена није таложило. „Другим речима, смањено је 80% таложења асфалтена и последично се смањује вероватноћа блокаде микро канала услед употребе ултразвука. (Дехсхиби ет ал., 2018)
Налази студије Десхибијеве истраживачке групе показали су да ултразвучне вибрације и вибрације кавитације могу уклонити веће асфалтенске агрегате са површина и померити их у највећи део протока. Штавише, ултразвучна обрада смањила је количину агрегираног асфалтена (види слику испод). На основу анализе слике, око 70% исталоженог асфалтена неће бити депоновано због подвргавања система соникацији.
Завршетак плављења слане воде (раствор магнезијум хлорида) под зрачењем ултразвучним таласима: (а) реверзибилност таложења асфалтена (б) уклањање асфалтена.
Студија и ауторска права: Десхиби ет ал. 2018 (ЦЦ БИ-НЦ-НД 4.0)
Ултрасоникатори високих перформанси
Хиелсцхер Ултрасоницс је специјализован за развој, израду прототипа, производњу и дистрибуцију ултразвучних процесора високих перформанси за тешке апликације. Због изузетних перформанси, издржљивости, робусности и поузданости, Хиелсцхер ултразвучни системи су инсталирани за петрохемијске примене широм света. Типичне примене укључују ултразвучно потпомогнуто оксидативно одсумпоравање, емулзификацију сирове нафте, деагломерацију асфалтена, дисперзију чистача и смањење вискозитета тешких уља. Хиелсцхер Ултрасоницс’ индустријски ултразвучни процесори могу да испоруче веома велике амплитуде, које су потребне за тешке примене. Амплитуде до 200 µм могу се лако радити у континуитету у раду 24/7. За још веће амплитуде, доступне су прилагођене ултразвучне сонотроде. Хиелсцхерови индустријски системи лако подносе веома високе вискозности и захтевају само мало одржавања.
Контактирајте нас сада да бисте добили више информација о ултразвучном редукцији асфалтна, опцијама уградње и ценама! Наши добро обучени, дугогодишњи стручњаци ће радо разговарати са вама о вашим захтевима процеса!
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за апликације за мешање, дисперзију, емулзификацију и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.
Литература / Референце
- 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.
Чињенице које вреди знати
Асфалтени
Асфалтени се састоје првенствено од угљеника, водоника, азота, кисеоника и сумпора, као и количине ванадијума и никла у траговима. Однос Ц:Х је приближно 1:1,2, али варира у зависности од извора асфалтена. Асфалтен је дефинисан као „најтежа компонента нафтних течности која је нерастворљива у лаким н-алканима као што су н-пентан или н-хептан, али растворљива у ароматима као што је толуен“ (Гоуал 2012)
Асфалтен се може идентификовати и класификовати према следећим карактеристикама:
- Чврста материја: Асфалтен је чврста фаза која је хомогенизована у сировој нафти у условима лежишта.
- н-алкан нерастворљив: Асфалтен је класификован као класа растворљивости јер има неколико структура, па је због тога изузетно тешко обезбедити генерализовану структуру за њега. Стога се дефинише као компонента највеће молекуларне тежине у сировој нафти која је нерастворљива у лаким н-алканима као што су н-пентан или н-хептан и растворљива у ароматима као што су толуен или ксилен.
- Високо поларни: Асфалтен је једна од ретких компоненти сирове нафте која је високо поларна, за разлику од сирове нафте у целини, која се сматра неполарном.
- Хетероатоми: Асфалтен је повезан са хетероатомима, који се углавном манифестују у азоту, кисеонику и сумпору.
Хиелсцхер Ултрасоницс снабдева ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси из лаб до индустријским величина.