Kao dobavljač reduktora otpora sirove nafte, iz prve sam ruke svjedočio značaju ovih sredstava u povećanju učinkovitosti transporta nafte. Među raznim vrstama reduktora otpora sirove nafte ističu se oni na bazi polimera i tenzida. Zaronimo u razlike među njima.
1. Kemijski sastav
Sredstva za smanjenje otpora sirove nafte na bazi polimera obično su polimerne molekule dugog lanca. Ovi polimeri mogu biti sintetski, poput polialfaolefina (PAO), koji imaju veliku molekulsku masu. Dugi lanci polimera mogu se ispreplitati jedan s drugim i djelovati u interakciji s molekulama ulja. Na primjer, kada se dodaju u sirovu naftu, ovi polimerni lanci rastežu se u smjeru protoka tekućine, stvarajući neku vrstu "sloja otpornog na smicanje" koji pomaže smanjiti otpor trenja [1].
S druge strane, sredstva za smanjenje otpora sirove nafte na bazi surfaktanata sastoje se od površinski aktivnih tvari. Surfaktanti imaju jedinstvenu molekularnu strukturu s hidrofilnom glavom (koja voli vodu) i hidrofobnim repom (koja voli ulje). U sirovoj nafti, surfaktanti se mogu adsorbirati na granici nafta - stijenka cijevi. Hidrofilni dio može komunicirati sa stijenkom cijevi, dok se hidrofobni dio poravnava s uljnom fazom. Ova adsorpcija može promijeniti površinska svojstva stijenke cijevi i ponašanje protoka ulja u blizini stijenke [2].
2. Mehanizmi smanjenja otpora
Mehanizam reduktora otpora na bazi polimera uglavnom leži u viskoelastičnom ponašanju polimera u ulju koje teče. Kada ulje teče, dugolančani polimeri se deformiraju zbog smičnih naprezanja. Tijekom tog procesa pohranjuju i oslobađaju elastičnu energiju. Ova viskoelastičnost smanjuje turbulentno rasipanje energije u toku ulja. U turbulentnom strujanju polimeri mogu potisnuti stvaranje i rast turbulentnih vrtloga. Čineći to, oni čine protok više laminarnim, što značajno smanjuje otpor trenja između ulja i stijenke cijevi [3].
Smanjivači otpora na bazi površinski aktivnih tvari djeluju kroz drugačiji mehanizam. Kao što je ranije spomenuto, surfaktanti se adsorbiraju na granici nafta - stijenka cijevi. Oni čine tanak, uređen sloj na stijenci cijevi. Ovaj sloj može smanjiti prianjanje između ulja i stijenke cijevi, olakšavajući klizenje ulja duž stijenke. Osim toga, površinski aktivne tvari također mogu utjecati na površinsku napetost ulja i svojstva međufaze, što dodatno doprinosi smanjenju otpora [4].
3. Izvedba u različitim uvjetima
Temperatura
Smanjivači otpora na bazi polimera općenito imaju relativno uzak temperaturni raspon za optimalnu izvedbu. Visoke temperature mogu uzrokovati lomljenje polimernih lanaca ili gubitak svojih viskoelastičnih svojstava. Na primjer, na vrlo visokim temperaturama, dugolančani polimeri mogu se razgraditi u manje fragmente, koji su manje učinkoviti u smanjenju otpora. S druge strane, na niskim temperaturama, polimeri mogu postati krući, a njihova sposobnost deformiranja i interakcije s protokom ulja je ograničena.
Sredstva za smanjenje otpora na bazi surfaktanata često imaju bolju toleranciju na temperaturu. Surfaktanti mogu zadržati svoja površinski aktivna svojstva u širem temperaturnom rasponu. Još uvijek se mogu adsorbirati na granici nafta - stijenka cijevi i smanjiti otpor čak i pod ekstremnim temperaturnim uvjetima [5].
Svojstva sirove nafte
Učinkovitost reduktora otpora na bazi polimera uvelike ovisi o viskoznosti i sastavu sirove nafte. U sirovim naftama visoke viskoznosti, polimeri mogu imati poteškoća u raspršivanju i učinkovitoj interakciji s molekulama ulja. Gusta priroda ulja visoke viskoznosti može spriječiti istezanje polimernih lanaca u smjeru protoka. Štoviše, prisutnost određenih komponenti u sirovoj nafti, kao što su asfalteni, može stupiti u interakciju s polimerima i smanjiti njihovu otpornost - smanjujući učinkovitost.
Viskoznost sirove nafte općenito manje utječe na reduktore otpora na bazi surfaktanata. Mogu dobro raditi u sirovim naftama niske i visoke viskoznosti. Na njihovu sposobnost adsorpcije na dodirnoj površini nafta i stijenke cijevi više utječu površinska svojstva cijevi i ulja, a ne količinska viskoznost ulja [6].
4. Doziranje i cijena
Smanjivači otpora na bazi polimera obično zahtijevaju relativno niske doze kako bi se postiglo značajno smanjenje otpora. Budući da su polimeri vrlo učinkoviti u suzbijanju turbulentnih vrtloga, mala količina polimera može imati veliki utjecaj na karakteristike protoka. Međutim, proizvodnja polimera visoke molekularne težine može biti složena i skupa. Kao rezultat toga, cijena po jedinici težine reduktora otpora na bazi polimera je relativno visoka.
Sredstva za smanjenje otpora na bazi površinski aktivnih tvari često trebaju veće doze u usporedbi s onima na bazi polimera. Za formiranje učinkovitog sloja na spoju nafta - stijenka cijevi potrebna je dovoljna količina površinski aktivne tvari. Ali tenzide je općenito lakše proizvesti, a njihove su sirovine obilnije. Stoga je cijena po jedinici težine reduktora otpora na bazi surfaktanata često niža.
5. Utjecaj na okoliš
Smanjivači otpora na bazi polimera mogu izazvati zabrinutost za okoliš. Dugolančani polimeri nisu lako biorazgradivi. Ako se ispuste u okoliš, mogu se akumulirati i potencijalno oštetiti ekosustave. Osim toga, proces proizvodnje polimera može uključivati upotrebu nekih kemikalija koje mogu imati negativan utjecaj na okoliš.
Smanjivači otpora na bazi surfaktanata mogu se dizajnirati tako da budu ekološki prihvatljiviji. Mnogi moderni surfaktanti su biorazgradivi, što znači da ih mogu razgraditi prirodni mikroorganizmi u okolišu. Time se smanjuje dugoročno opterećenje okoliša povezano s njihovom uporabom.
Prijave i tržišni trendovi
Smanjivači otpora na bazi polimera naširoko se koriste u naftovodima na velike udaljenosti gdje je visokoučinkovito smanjenje otpora presudno. Također su poželjni u primjenama gdje je protok ulja relativno stabilan, a temperatura i svojstva ulja unutar odgovarajućeg raspona. Na primjer, u nekim velikim offshore naftovodima, reduktori otpora na bazi polimera mogu značajno poboljšati kapacitet transporta i smanjiti potrošnju energije.
Smanjivači otpora na bazi surfaktanata često se koriste u situacijama kada su svojstva ulja promjenjiva ili su temperaturni uvjeti teški. Također su prikladni za male - do srednje - cjevovode i primjene na terenu. Uz sve veću potražnju za ekološki prihvatljivim i svestranim rješenjima, tržište za reduktore otpora na bazi surfaktanata stalno raste.
Kao dobavljač reduktora otpora sirove nafte, nudimo širok raspon proizvoda, uključujući reduktore otpora na bazi polimera i surfaktanata. Ako ste zainteresirani za našeSredstvo za smanjenje otpora sirove nafte, također možete istražiti našeSredstvo za smanjenje otpora za rafinirana uljaiKoncentrirani biocidiza sveobuhvatna kemijska rješenja naftnih polja.
Razumijemo da različiti kupci imaju različite potrebe na temelju njihovih sustava za transport nafte i radnih uvjeta. Bez obzira trebate li visokoučinkoviti reduktor otpora na bazi polimera za cjevovod velikih razmjera ili svestrani onaj na bazi surfaktanata za izazovno okruženje, tu smo da vam pružimo najprikladnije proizvode. Ako želite poboljšati učinkovitost vašeg transporta nafte i smanjiti troškove, potičemo vas da nas kontaktirate radi nabave i rasprave o najboljim rješenjima za vaše specifične zahtjeve.
Reference
[1] Joseph, DD (1990). "Smanjenje otpora polimera u turbulentnom strujanju." Annual Review of Fluid Mechanics, 22(1), 577 - 616.
[2] Shah, DO, i Shukla, KS (1996). "Sredstva za smanjenje otpora za naftovode na bazi surfaktanata." Journal of Surfactants and Detergents, 1(1), 71 - 82.
[3] Virk, PS (1975). "Potpuno razvijen turbulentni tok polimernih otopina za smanjenje otpora." AIChE Journal, 21(3), 625 - 638.
[4] Zakin, JL, & Sareen, JS (1970). "Utjecaj surfaktanata na turbulentno strujanje u cijevima." AIChE Journal, 16(3), 448 - 454.
[5] White, CM i Mungal, MG (2008). "Ogled smanjenja otpora u zidu - ograničeni tokovi." Annual Review of Fluid Mechanics, 40(1), 533 - 555.
[6] Gyr, A. i Bewersdorff, HW (2007). "Smanjenje otpora tekućine aditivima." Springer Science & Business Media.
