Ultrazvuková demulcerifikace surové ropy
Vodonosná ropa je běžným jevem ve vývoji ropných a plynových polí a vodonosná ropa musí být před zpracováním dehydratována a odsolena. Ultrazvuková demulsifikace surové ropy je nová metoda deemulgace, která může tyto problémy účinně vyřešit.
Princip ultrazvukové deemulgifikace
Ultrazvuk je elastická mechanická vlna šířící se v médiu, které má mechanické vibrace, kavitaci a tepelné účinky. Teoretické derivační a vizualizační experimenty dokazují, že intenzita zvuku ultrazvukové deemulgifikace musí být pod prahem kavitace. Proto ultrazvuková deemulgifikace surové ropy využívá hlavně mechanické vibrace a tepelné účinky ultrazvukových vln.
1. Vibrace způsobují aglomeraci vodních "částic". Když ultrazvuková vlna prochází ropným médiem se suspendovanými vodními "částicemi", způsobuje, že suspendované vodní "částice" interagují se surovou ropou.
2. Vibrujte společně. Vzhledem k tomu, že vodní "částice" různých velikostí mají různé relativní vibrační rychlosti, vodní "částice" se srazí a přilepí se k sobě, což zvýší objem a hmotnost částic a nakonec se usadí a oddělí.
3. Vibrace mohou způsobit, že přírodní emulgátory, jako je parafín, koloid a asfalt v surové ropě, rovnoměrně rozptýleny, zvýší jejich rozpustnost, sníží mechanickou pevnost filmu rozhraní olej-voda a usnadní sedimentaci a oddělení vodní fáze. Tepelné působení snižuje pevnost fólie rozhraní olej-voda a viskozitu surové ropy.
Na jedné straně hraniční tření zvyšuje teplotu na rozhraní olej-voda, což vede k prasknutí fólie rozhraní.
Na druhé straně surová ropa absorbuje část tepelné energie přeměněné ze zvukové energie, což může snížit viskozitu surové ropy, což vede ke gravitační sedimentaci a separaci ropy a vody z vodních "částic".
Faktory ovlivňující ultrazvukovou deemulgaci:
1. Existuje mnoho faktorů pro ultrazvukovou deemulgaci, jako je intenzita zvuku, ultrazvuková frekvence, doba záření, teplota, doba ustálení, viskozita surové ropy atd.
2. Síla a její distribuce jsou jedním z důležitých faktorů ovlivňujících ultrazvukovou deemulgaci. Intenzita zvuku musí být řízena pod prahem kavitace. Vzhledem k velkým rozdílům ve vlastnostech každé ropy je optimální intenzita zvuku potřebná pro deemulgaci odlišná.
3. Velikost vlnové frekvence ovlivňuje pouze vzdálenost, kterou "částice" urazily k antinodům nebo uzlům v určitém rozsahu velikosti a má malý vliv na demulzifikační efekt v určitém rozsahu velikosti. Kotyusov teoreticky odvodí, že frekvence má vliv na aglomeraci "částic", a odvodí, že optimální frekvence pro aglomeraci částic za působení zvukových vln je asi 21-25 kHz.
4. Emulgace a deemulgifikace jsou ve skutečnosti dynamickým rovnovážným procesem. Demulsifikace může být přerušena výběrem vhodné doby ošetření, ale pokud je doba ultrazvukového ošetření příliš dlouhá, může být oddělená dvoufázová emulgace oleje a vody emulgována, čímž se vytvoří stabilnější emulze. Proto doba vyzařování zvukových vln není tak dlouhá, jak je to jen možné.
5. Vliv demulzifikace a dehydratace surové ropy je zřejmý. Hmotnostní podíl vody po demulzaci surové ropy klesá se zvyšováním teploty, ale klesající rozsah se zmenšuje a zmenšuje se zvyšováním teploty.
