Önceki metinde, PAM'ın inorganik membranlar üzerindeki kirlenme mekanizmasını ve farklılıklarını sistematik olarak tanımladık. Çeşitli endüstriyel uygulama senaryoları arasında, petrol ve gaz sahasında üretilen su (polimer taşması ile üretilen su ve kırılan geri akış sıvısı dahil), en belirgin PAM membran kirlenmesi ve arıtmada en yüksek zorluk ile tipik su kalitesidir.
I. Yerli PAM: Petrol sahası ortamlarında benzersiz bir kirlilik kaynağı
Su arıtma topaklaştırması için kullanılan PAM'den farklı olarak PAM, petrol sahalarında üretilen suya enjekte edilen, yaygın olarak bir yağ değiştirme maddesi, kırma sıvısı katkı maddesi, su kapatma maddesi ve sondaj sıvısı düzenleyici olarak kullanılır. Bu tip PAM, oluşumun yüksek sıcaklığı ve basıncı altında hidrolize olur ve bozunur, çözünmüş halde suda eşit şekilde dağılır ve böylece membran sistemine iki şekilde müdahale eder:
Azalan ön uç arıtma verimliliği: Hidrolize PAM, ham petrolü ve askıdaki katı maddeleri suda dağıtır, bu da yağ damlacıklarının ve parçacıklarının pıhtılaşma ve çökelme yoluyla etkili bir şekilde ayrılmasını zorlaştırır, dolaylı olarak membran ünitesinin kirlenme yükünü artırır;
Bu doğrudan derin tıkanmaya neden olur: PAM molekülleri, membran gözenek boyutuyla aynı büyüklüktedir ve geleneksel ön arıtma ünitelerine nüfuz etmelerine olanak tanır. Membran kanallarına girdikten sonra birbirine karışıp katılaşarak geri dönüşü olmayan derin tıkanıklıklar oluştururlar. Yağ ve bulanıklık standartları karşıladığında bile membran akışının azalmaya devam etmesinin temel nedeni budur.
Şekil - PAM'in membran kirlenmesini şiddetlendirdiği mikroskobik mekanizmanın şematik diyagramı
Kaynak: "Petrol sahasından-üretilen suyun arıtılmasında seramik membranların uygulanması: Poliakrilamid ve inorganik tuzların etkileri"
Bu arada, petrol sahası reenjeksiyon suyu genellikle yüksek sertlik ve yüksek mineralizasyon özelliklerine sahiptir. İnorganik tuz iyonları, PAM moleküllerinin hidrasyon katmanını sıkıştırır, moleküler zincirin yapısını değiştirir, bunların membran yüzeyinde birikmesini kolaylaştırır ve daha yoğun bir kirlenme katmanı oluşturur; aynı zamanda PAM kompleksinin aktif grupları kalsiyum ve magnezyum iyonları, organik-inorganik kompleks kireç oluşumunu teşvik eder, kirlenme tabakasının stabilitesini önemli ölçüde artırır ve geleneksel asit ve alkali temizlemenin etkinliğini önemli ölçüde azaltır.
Şekil - İnorganik tuz konsantrasyonunun, PAM- ile kirlenmiş seramik membranların akış düşüşü üzerindeki etkisi
Kaynak: "Petrol sahasından-üretilen suyun arıtılmasında seramik membranların uygulanması: Poliakrilamid ve inorganik tuzların etkileri"
II.Silisyum Karbür Seramik Filmlerin Çeşitli Senaryolara Uyarlanmasında Avantajları
Daha önce, petrol sahası yeniden enjeksiyonlu su sistemlerinde silisyum karbür seramik membran kombinasyon teknolojisinin uygulanmasını tanıtmıştık.[daha fazla bilgi edin]Üretilen suyun yüksek tuzluluk ve polimer içeriğine sahip özellikleri nedeniyle silisyum karbür seramik membranlar, sıradan inorganik membranlara kıyasla çeşitli çalışma koşullarına üstün uyum sağlar.
Güçlü korozyon direnci: Mükemmel kimyasal stabilite, geniş bir pH aralığına ve yüksek tuzlu korozyon ortamına dayanabilir ve karmaşık su kalitesindeki uzun-süreli çalışma sırasında malzeme korozyonu hasarı riski taşımaz; bu da onu petrol sahalarındaki zorlu çalışma koşullarına uygun hale getirir.
Onarım yöntemleri kapsamlıdır: rutin bakım, akının %90'ını geri yükleyebilen PAM jelini ve şelat kireç iyonlarını ayrıştırmak için EDTA sirkülasyon temizliği ile birlikte 60 derece sıcak alkalin solüsyonu kullanabilir; şiddetli kirlenme durumunda, membran gözeneklerindeki katılaşmış PAM'ı tamamen ayrıştırmak, membran elemanının performansını eski haline getirmek ve ömrünü uzatmak için yüksek sıcaklıkta kalsinasyon yoluyla yeniden oluşturulabilir.
Temizleme ve yenilemenin her ikisinin de iyileştirici önlemler olduğunu açıklığa kavuşturmak önemlidir. Ön arıtma sürecini optimize etmek ve su üzerindeki PAM yükünü azaltmak, sistemin uzun-dönemde istikrarlı çalışmasını sağlamanın temel yoludur.
Özety
Petrol sahasında üretilen su için inorganik membranların çalıştırılmasındaki temel zorluk, fosforik asidin (PAM) çözünmüş hidrolizinin neden olduğu kalıcı,-derinlere yerleşmiş kirlenmede yatmaktadır. Membran akışı üzerindeki olumsuz etkisi, ham petrol ve askıdaki katı maddelerinkini çok aşar ve yönetimi daha zor-karmaşık kirlenme-oluşturmak için yüksek derecede tuzlu su ile sinerji oluşturur. Silikon karbür seramik membranlar, güçlü korozyon direnci ve yüksek-sıcaklıkta rejenerasyon yetenekleriyle, bu tür karmaşık su kalitesi derin arıtma senaryoları için daha uygundur. Bununla birlikte, membran kirlenme kontrolünün hâlâ "birincil yaklaşım olarak kaynak kontrolü, ek olarak boru-sonu iyileştirmesi" ilkesine bağlı kalması ve uzun vadeli istikrarlı sistem çalışması elde etmek için ön uç yükünün azaltılmasını standartlaştırılmış operasyon ve bakımla bir araya getirmesi gerekir.
Su arıtma endüstrisindeki profesyonelleri membran kirlenme kontrolü ve mühendislik operasyonları konusunda deneyim alışverişinde bulunmaya davet ediyoruz.
Silisyum karbür seramik membranlarla ilgili teknik danışmanlık ve çözüm eşleştirme için lütfen bizimle özel mesaj yoluyla iletişime geçmekten çekinmeyin.
Şirketimiz sürekli olarak ilgili pozisyonlar için personel alımı yapmaktadır ve sektör profesyonellerinin başvurularını memnuniyetle karşılıyoruz.