ลดการสะสมตัวของแอสฟัลทีนด้วยอัลตราโซนิกกำลังสูง

การตกตะกอนของแอสฟัลทีนก่อให้เกิดปัญหามากมายในการผลิตน้ำมัน โดยทำให้ความสามารถในการซึมผ่านลดลง เปลี่ยนสมบัติการเปียกของหินแหล่งกักเก็บ อุดตันหลุมเจาะ และทำให้ความดันลดลงอย่างมากบริเวณรอบหลุมผลิต การสลายกลุ่มอนุภาคและการกระจายตัวของแอสฟัลทีนด้วยอัลตราโซนิกช่วยป้องกันและแก้ไขการเกิดฟล็อกของแอสฟัลทีนและการสะสมตัวของฟล็อกเหล่านี้

ปัญหา: แอสฟัลทีนในน้ำมันดิบ

แอสฟัลทีนเป็นของแข็งที่มีอยู่ในน้ำมันดิบและถือเป็นสารที่สร้างปัญหา เนื่องจากก่อให้เกิดปัญหารุนแรงระหว่างการผลิตและการขนส่งน้ำมันดิบจากหลุมเจาะ แอสฟัลทีนเป็นกลุ่มโมเลกุลที่ซับซ้อนมากและมีโครงสร้างโมเลกุลหลายรูปแบบ – ปัจจัยนี้มีส่วนทำให้เกิดปัญหา เนื่องจากแอสฟัลทีนในรูปแบบต่าง ๆ ก่อให้เกิดปัญหาที่มีระดับความรุนแรงแตกต่างกัน โครงสร้างที่หลากหลายของแอสฟัลทีนยังทำให้ยากที่จะจัดรวมไว้ในตระกูลใดตระกูลหนึ่งโดยเฉพาะ ดังนั้น โดยทั่วไปจึงจัดประเภทแอสฟัลทีนตามสมบัติการละลาย เนื่องจากลักษณะเฉพาะของแอสฟัลทีนคือไม่ละลายใน n-alkanes
ปัญหาที่มักเกิดจากแอสฟัลทีนในน้ำมันดิบ ได้แก่ การเกิดฟล็อกหนาแน่นและการสะสมตัวในแหล่งกักเก็บ หลุมเจาะ และท่อขนส่ง ซึ่งส่งผลให้การดำเนินงานและการผลิตมีความยุ่งยากซับซ้อน และเพิ่มต้นทุนการแปรรูป

การรวมตัวและการเกิดฟล็อกของแอสฟัลทีนที่แสดงในแบบจำลอง Yen
เอื้อเฟื้อโดย O. Mullins, Schlumberger

วิธีแก้ปัญหา: การลดตะกอนแอสฟัลทีนด้วยอัลตราโซนิก

อนุภาคแอสฟัลทีนที่ตกตะกอนและเกิดฟล็อกสามารถแก้ไขได้อย่างเชื่อถือได้ด้วยการใช้อัลตราโซนิกกำลังสูง การใช้อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงทำให้ตะกอนและฟล็อกของแอสฟัลทีนแตกตัวจนมีขนาดอนุภาคเล็กลง แอสฟัลทีนจึงแยกตัวกลับเป็นอนุภาคขนาดเล็กมาก ซึ่งไม่อุดตันหรือรบกวนการแปรรูปน้ำมันดิบ เครื่องกระจายอนุภาคด้วยอัลตราโซนิกทำให้อนุภาคกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในน้ำมันดิบ มักมีการเติมสารเคมีรักษาเสถียรภาพเพื่อให้เกิดเสถียรภาพในระยะยาว นั่นหมายความว่าการใช้อัลตราโซนิกสามารถลดการเกิดฟล็อกของแอสฟัลทีนที่มีโครงสร้างระดับมหภาค ซึ่งช่วยป้องกันการสะสมตัวของแอสฟัลทีนบนพื้นผิว การอุดตันของรูพรุนในแหล่งกักเก็บ การอุดตันของหลุมเจาะ และการสะสมพอกตัวในท่อ

เมื่อสิ้นสุดการอัดฉีดน้ำเกลือภายใต้คลื่นอัลตราโซนิก ณ ตำแหน่งต่าง ๆ ของแบบจำลองจุลภาค
การศึกษาและลิขสิทธิ์: Deshibi et al.2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

งานวิจัยพิสูจน์ประสิทธิผลของการลดแอสฟัลทีนด้วยอัลตราโซนิก

Dehshibi et al. (2018) ศึกษาผลของการใช้อัลตราโซนิกความถี่ต่ำและกำลังสูง (30kHz) ต่อการตกตะกอน / การเกิดฟล็อก และการสะสมตัวของแอสฟัลทีนภายใต้การควบคุมอุณหภูมิ การใช้อัลตราโซนิกช่วยลดการสะสมตัวของแอสฟัลทีน คลื่นอัลตราโซนิกและคาวิเทชันทางเสียงที่เกิดขึ้นทำให้การผลิตน้ำมันเพิ่มขึ้นผ่านกลไกการก่อตัวเป็นชั้นของน้ำมัน การปรับสภาพด้วยคลื่นอัลตราโซนิกไม่เพียงทำให้สามารถสลายกลุ่มอนุภาคแอสฟัลทีนได้เท่านั้น แต่ยังทำให้การสะสมตัวของแอสฟัลทีนย้อนกลับได้อีกด้วย
นอกจากนี้ การใช้อัลตราโซนิกยังสามารถป้องกันการอุดตันของคอรูพรุนและรูพรุนด้วยแอสฟัลทีนที่รวมตัวเป็นกลุ่มขนาดใหญ่ จึงหลีกเลี่ยงการลดลงของความดันที่เกิดจากการสะสมตัวของแอสฟัลทีนได้ และทำให้ของไหลไหลผ่านรูพรุนและคอรูพรุนได้ดีขึ้น จากการวิเคราะห์ภาพพบว่า การใช้อัลตราโซนิกกำลังสูงส่งผลให้แอสฟัลทีนที่ตกตะกอนประมาณ 80% ไม่เกิดการสะสมตัว “กล่าวอีกนัยหนึ่ง การสะสมตัวของแอสฟัลทีนลดลง 80% และส่งผลให้ความน่าจะเป็นของการอุดตันในช่องทางระดับจุลภาคลดลงเนื่องจากการใช้อัลตราโซนิก” (Dehshibi et al., 2018)
ผลการศึกษาของกลุ่มวิจัยของ Deshibi แสดงให้เห็นว่า การสั่นด้วยอัลตราโซนิกและการสั่นจากคาวิเทชันสามารถกำจัดกลุ่มอนุภาคแอสฟัลทีนขนาดใหญ่กว่าออกจากพื้นผิวและเคลื่อนย้ายเข้าสู่เนื้อของไหลที่กำลังไหลได้ นอกจากนี้ การประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกยังลดปริมาณแอสฟัลทีนที่รวมตัวกันเป็นกลุ่ม (ดูรูปด้านล่าง) จากการวิเคราะห์ภาพ แอสฟัลทีนที่ตกตะกอนประมาณ 70% จะไม่สะสมตัว เนื่องจากระบบได้รับการปรับสภาพด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

เมื่อสิ้นสุดการอัดฉีดน้ำเกลือ (สารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์) ภายใต้การฉายคลื่นอัลตราโซนิก: (a) การย้อนกลับของการสะสมตัวของแอสฟัลทีน (b) การกำจัดแอสฟัลทีน
การศึกษาและลิขสิทธิ์: Deshibi et al. 2018 (CC BY-NC-ND 4.0)

เครื่องอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง

Hielscher Ultrasonics เชี่ยวชาญด้านการพัฒนา การสร้างต้นแบบ การผลิต และการจัดจำหน่ายเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับงานหนัก ด้วยสมรรถนะ ความทนทาน ความแข็งแกร่ง และความเชื่อถือได้ที่โดดเด่น ระบบอัลตราโซนิกของ Hielscher จึงได้รับการติดตั้งเพื่อใช้งานด้านปิโตรเคมีทั่วโลก การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การกำจัดกำมะถันด้วยปฏิกิริยาออกซิเดชันโดยใช้อัลตราโซนิกช่วย การทำอิมัลชันน้ำมันดิบ การสลายกลุ่มอนุภาคแอสฟัลทีน การกระจายตัวของสารดักจับ และการลดความหนืดของน้ำมันหนัก เครื่องประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมของ Hielscher Ultrasonics สามารถให้แอมพลิจูดสูงมาก ซึ่งจำเป็นสำหรับงานหนัก สามารถทำงานอย่างต่อเนื่องด้วยแอมพลิจูดสูงสุดถึง 200µm ได้อย่างง่ายดายในการใช้งาน 24/7 สำหรับแอมพลิจูดที่สูงกว่านี้ มีโซโนโทรดอัลตราโซนิกที่ผลิตตามความต้องการเฉพาะให้เลือกใช้ ระบบระดับอุตสาหกรรมของ Hielscher จัดการกับสารที่มีความหนืดสูงมากได้อย่างง่ายดาย และต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย
ติดต่อเราตอนนี้เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการลดแอสฟัลทีนด้วยอัลตราโซนิก ทางเลือกในการติดตั้ง และราคา! บุคลากรของเราที่ผ่านการฝึกอบรมอย่างดีและมีประสบการณ์ยาวนานยินดีหารือกับคุณเกี่ยวกับข้อกำหนดของกระบวนการของคุณ!
ตารางด้านล่างแสดงกำลังการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: