Ventilschmiermittel für die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung
Verständnis des Verhaltens von ClareTech Valve Lubricant 601™ bei der Mischung mit überkritischem CO2.
Ventilschmierstoffe für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung
Carbon Capture and Storage (CCS) ist der Prozess, bei dem Kohlendioxid (CO2) abgeschieden und dort gespeichert wird, wo es nicht in die Atmosphäre gelangt. Ziel ist es, die Freisetzung großer Mengen CO2 in die Atmosphäre zu verhindern, um die Auswirkungen der Schwerindustrie auf die Umwelt zu verringern und den Klimawandel einzudämmen. Angesichts der zunehmenden Aufmerksamkeit und Notwendigkeit, unseren COXNUMX-Fußabdruck zu begrenzen, wird der Markt für Carbon Capture and Storage in den kommenden Jahren voraussichtlich erheblich wachsen.
Diese Lagerstätten liegen normalerweise in unterirdischen geologischen Formationen und erfordern die Injektion von verflüssigtem oder überkritischem CO2 in das Reservoir, entweder als Teil einer EOR-Technik (Enhanced Oil Recovery) oder einfach, um es in der Gesteinsformation zu speichern und so eine Freisetzung in die Atmosphäre zu verhindern.
Das Einspritzen von verflüssigtem oder überkritischem CO2 in Lagerstätten stellt gewisse Herausforderungen an die verwendete Ausrüstung dar, nicht zuletzt an die Ventile der Injektions-Weihnachtsbäume und die darin verwendeten Ventilschmiermittel.
Es muss unbedingt sichergestellt werden, dass das in diesen API 6A-Schieberventilen verwendete Ventilfett nicht frei mit der CO2-Flüssigkeit mischbar ist, damit es seine fettähnlichen Eigenschaften behält und in der Ventilhöhle verbleibt, um einen dauerhaften Schutz der internen Ventilkomponenten zu gewährleisten.
Betriebstemperaturen und -drücke
RS Clare hat sich mit Schlumberger und einem prominenten internationalen Ölkonzern zusammengetan, um eine detaillierte Analyse des ClareTech Valve Lubricant 601™ und seines Verhaltens bei der Mischung mit überkritischem CO2 durchzuführen.
Die in der Analyse verwendeten Betriebsdrücke und -temperaturen waren spezifisch für das vom Betreiber durchgeführte Projekt zur CO₂-Abscheidung und -Speicherung (2500 psi und 120 °C). Die folgende Grafik zeigt die Menge an CO₂, die von der Basisflüssigkeit ClareTech Valve Lubricant 601™ bei 120 °C (Betriebstemperatur) und unterschiedlichen Drücken absorbiert wird. Bei 2500 psi (Betriebsdruck) werden nur 5.4 % des überkritischen CO₂ von der Basisflüssigkeit absorbiert. Dies bedeutet, dass es nicht frei mischbar ist bzw. kein überkritisches Fluid mit dem CO₂ bildet.
Bei einer CO2-Absorption von 5.4 % behält ClareTech Valve Lubricant 601™ etwa 70 % seiner Viskosität, was bedeutet, dass das Schmiermittel fettähnlich bleibt und im Ventilhohlraum zurückgehalten wird.
Würde ein Bediener ein Ventilfett verwenden, das unter diesen Bedingungen nicht so stabil ist und die CO2-Absorptionsrate höher wäre, würde das Fett so weit verdünnt, dass ein großer Teil seiner Viskosität verloren geht. Dies würde dazu führen, dass das Fett freier aus der Ventilhöhle fließt und möglicherweise Probleme im Bohrloch verursacht, die Formation verstopft und das Ventil ungeschützt lässt und Verschleiß an den Schiebern und Ventilsitzen sowie Korrosion ausgesetzt ist. Würde das Fett mit dem CO2 eine überkritische Flüssigkeit bilden, könnte es möglicherweise das Grundöl aus dem Fett entfernen und Fettverdicker und Feststoffe zurücklassen, was zum Austrocknen und Aushärten des Fetts und möglichen Problemen bei der Ventilbetätigung führen würde.
Diese Laboranalyse sowie die langjährige Erfahrung von ClareTech Valve Lubricant 601™ im Einsatz in CO2-Injektionsanlagen geben Serviceunternehmen und Betreibern die Gewissheit, dass ihre Ventile bei Verwendung von ClareTech Valve Lubricant 601™ umfassend geschützt sind.
