超声波原油处理设备说明书
目前,油田的绝大部分原油都是以油水乳化液的形式采出的,尤其是三次采油中化学方法的使用,使原油破乳脱水的难度越来越大。重力分离、电脱水、添加破乳剂等常规工艺的脱水效果并不理想。
国内外研究表明,超声波破乳是十分有效的强化原油脱水的方法。超声波破乳是基于超声波作用于性质不同的流体介质产生的位移效应来实现的,由于位移效应的存在,乳状液中的水粒子将不断向波腹或波节移动、聚积并发生碰撞,生成直径较大的水滴,因密度差异,并在重力作用下与油分离。在驻波场中由于声压分布的不均匀性而导致粒子分布不均匀,从而更有利于原油中水粒子的碰撞,达到破乳的目的。
(一)作用机理
超声波具有机械振动、空化及热作用,理论推导和可视化试验证明超声波破乳脱水的声强必须在空化阈值以下,因此超声波原油破乳脱水主要是利用超声波的机械振动作用和作用。
1、机械振动作用促使水粒子凝聚。当超声波作用于原油时,造成悬浮的水粒子与原油介质一起振动。由于大小不同的水粒子具有不同的相对振动速度,水粒子将相互碰撞、粘合,使其体积和重量均增大,Z后沉降分离。
2、机械振动作用可使原油中的石蜡、胶质、沥青质等天然乳化剂分散均匀,增加其溶解度,降低油、水界面膜的机械强度,有利于水相沉降分离。
3、热作用可降低油、水界面膜强度和原油粘度。一方面,边界摩擦使油、水分界处温度升高,有利于界面膜的破裂。另一方面,原油吸收部分声能转化成热能,可降低原油的粘度,有利于水粒子的油、水重力沉降分离。
超声波原油处理设备说明书
小结:
(1)稠油自然沉降脱水时有明显的粘壁现象,而且脱出水比较混浊。
(2)稠油采出液自然沉降脱水效果很差,而且对温度比较敏感,脱水比率随温度的升高而增大。
(3)随脱水时间的增加,稠油采出液自然沉降脱水量增加,直到脱水量不再变化。将装有稠油采出液的具塞试管放入超声波水浴中进行处理,在处理过程中即有大量的水脱出,观察处理的油样可以发现,超声波处理过程中,水滴呈大液滴状分散于油中,随着时间的增加,分散于油中的大水滴逐渐向试管底部沉降,实现了油水分离。稠油采出液经超声波处理刚结束时,试管底部脱出的水比较浑浊,但是沉降一段时间后,脱出水逐渐变澄清。与自然沉降脱水和化学破乳脱水试验现象相对比,可以发现,超声波处理后试管壁没有油滴附着,清洁度较高。油水界面呈弯月状或者锯齿状均匀向上推进。
实验小结:
(1)超声波处理后试管壁没有油滴附着,清洁度较高。
(2)在超声波处理期间,从稠油采出液中有大量的水脱出,Z终脱水比率比自然沉降提高1倍以上,脱水速度比自然沉降脱水明显提高。
(3)在实验选定的参数范围,随超声波输出功率、处理时间和脱水温度的增加,Z终脱水比率增大。处理时间超过30min后,随超声波处理时间的增加,脱水比率略有增加。
(4)正交试验表明,影响超声波破乳脱水效果的因素依次为处理时间、脱水温度和超声波输出功率。
(5)不同参数组合的超声波破乳脱水效果对比发现,处理时间、脱水温度和超声波输出功率可以相互弥补,以达到同样的破乳脱水效果。
(6)在试验选定条件下,稠油采出液超声波破乳脱水的Z佳实验条件是:超声波功率越大越好,处理时间30分钟左右,脱水温度70℃。
(二)系统设计及主要技术参数
声强、辐照时间和频率是影响原油脱水率的主要因素,脉冲宽度、间歇时间是影响原油脱水率的次要因素。另外,压强的增加使超声空化阈值增大,温度的增加使超声空化阈值减小,油品性质影响超声波在油中的衰减,从而影响使用频率的选择。所以,在设计破乳系统时,要针对具体的工况要求,具体问题具体分析,才能使系统达到Z佳的破乳脱水效果。要根据处理量的多少、待处理介质的特性等因素来确定超声波发生机功率、频率、超声辐照时间,并采用多种换能器布置方案,以提高处理效率。
(三)技术特点
1、经超声波处理后,脱出水中的含油降低,脱出原油中的含水降低,原油脱水速率明显增快,原油脱水效果好。
2、可减少或停止破乳剂的使用:经现场使用证明,应用超声波破乳脱水技术,可减少使用破乳剂60%-90%,如果设计更合理,可以做到完全停用破乳剂。
3、可降低加热炉的温度10-15℃,节约大量的燃油费用。同时,使用超声波破乳技术,能使各级溢油的含水明显降低,由于油的导热系数大于水的导热系数,因此,可明显提高升温速度,减少燃油费用。
4、脱出水中含油明显变少,可以有效降低污水站处理污水的成本。
5、超声波破乳脱水技术是一项洁净环保的技术。
(四)主要技术参数
超声波破乳脱水系统由超声波发生机、超声波换能器、变幅杆,工具头、传输电缆等组成。
1、电源:220V,50Hz
2、超声频率:20—23Khz
3、工作方式:脉冲,占空比1:1
4、声强:接近待处理原油的空化阈值,依具体工况设计
5、超声辐照时间:5—30min,依具体工况设计
6、超声发生机数量、单台功率、换能器数量、换能器布置方案,要根据处理量的多少、待处理介质的特性等因素来确定,以提高处理效率。
(五)应用领域
油田:原油破乳脱水。污水脱油。
石油化工:原油脱盐、脱水。重油脱钙、脱水。污油脱水。污泥、浮渣脱水。
公司简介:
苏州索尼克超声科技有限公司是成立于素有“人间天堂”之美誉的江南重镇 ——苏州,是一家集研发、生产、销售超声波电器设备的公司。公司主要经营超 声波细胞破碎仪,超声波乳化仪,超声波萃取仪,超声波应力冲击器,超声波发生器,超声波原油处理系统,超声波次品油二次处理设备,超声波换能器,超声波实验仪器, 超声波科教设备,超声波切割刀,超声 波塑料焊接机,超声波手持点焊机,超声波喷雾器,超声波金属焊接机,超声波 钎焊机,超声波清洗机,超声波水处理设备,超声波美容仪,超声波空化器,超 声波化工设备,超声波定位器,超声波制粉机,超声波YL设备,等。 本公司秉承诚信经营、品质至上的服务宗旨为国内外广大用户提供精良、优越 的产品和服务
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