Demulsificació ultrasònica del petroli cru
L'aigua-que conté petroli cru és un fenomen comú en el desenvolupament de jaciments de petroli i gas, i l'aigua-que conté petroli cru s'ha de deshidratar i dessalar abans de processar-la. La demulsificació ultrasònica del petroli cru és un nou mètode de demulsificació que pot resoldre eficaçment aquests problemes.
El principi de la demulsificació per ultrasons
L'ultrasò és una ona mecànica elàstica que es propaga en un medi, que té vibracions mecàniques, cavitació i efectes tèrmics. Els experiments teòrics de derivació i visualització demostren que la intensitat del so de la demulsificació ultrasònica ha d'estar per sota del llindar de cavitació. Per tant, la demulsificació ultrasònica del petroli cru utilitza principalment la vibració mecànica i els efectes tèrmics de les ones ultrasòniques.
1. Vibration causes water "particles" to agglomerate. When the ultrasonic wave passes through the crude oil medium with suspended water "particles", it causes the suspended water "particles" to interact with the crude oil.
2. Vibrate together. Because the water "particles" of different sizes have different relative vibrational speeds, the water "particles" will collide and stick with each other, which will increase the volume and mass of the particles, and finally settle and separate.
3. La vibració pot fer que els emulsionants naturals, com ara la parafina, el col·loide i l'asfalt en el petroli cru es dispersin uniformement, augmentin la seva solubilitat, redueixin la resistència mecànica de la pel·lícula d'interfície d'oli-aigua i facilitin la sedimentació i la separació de la fase d'aigua. L'acció tèrmica redueix la resistència de la pel·lícula d'interfície de petroli-aigua i la viscositat del petroli cru.
D'una banda, la fricció del límit augmenta la temperatura a la interfície de l'oli-aigua, cosa que afavoreix la ruptura de la pel·lícula de la interfície.
On the other hand, crude oil absorbs some of the heat energy converted from sound energy, which can reduce the viscosity of crude oil, which is conducive to the gravitational sedimentation and separation of oil and water of water "particles".
Factors que afecten la demulsificació ultrasònica:
1. Hi ha molts factors per a la demulsificació d'ultrasons, com ara la intensitat del so, la freqüència ultrasònica, el temps de radiació, la temperatura, el temps de sedimentació, la viscositat del petroli cru, etc.
2. La força i la seva distribució són un dels factors importants que afecten la demulsificació per ultrasons. La intensitat del so s'ha de controlar per sota del llindar de cavitació. A causa de les grans diferències en les propietats de cada cru, la intensitat sonora òptima necessària per a la demulsificació és diferent.
3. The size of the wave frequency only affects the distance traveled by the "particles" to the antinodes or nodes within a certain range of magnitude, and has little effect on the demulsification effect within a certain range of magnitude. Kotyusov theoretically deduces that the frequency has an effect on "particle" agglomeration, and deduces that the optimal frequency for particle agglomeration under the action of sound waves is about 21-25 kHz.
4. L'emulsificació i la demulsificació són en realitat un procés d'equilibri dinàmic. La demulsificació es pot trencar seleccionant el temps de tractament adequat, però si el temps de tractament per ultrasons és massa llarg, l'emulsificació de dues fases d'oli i aigua separats es pot emulsionar, formant així una emulsió més estable. Per tant, el temps de radiació de l'ona sonora no és tan llarg com sigui possible.
5. La influència de la demulsificació i deshidratació del petroli cru és evident. La fracció de massa de l'aigua després de la demulsificació del cru disminueix amb l'augment de la temperatura, però el rang decreixent es fa cada cop més petit amb l'augment de la temperatura.
