Desemulsificação Ultrassônica de Petróleo Bruto
O petróleo bruto com água-é um fenômeno comum no desenvolvimento de campos de petróleo e gás, e o petróleo-com água deve ser desidratado e dessalinizado antes do processamento. A desemulsificação ultrassônica do petróleo bruto é um novo método de desemulsificação que pode efetivamente resolver esses problemas.
O princípio da desemulsificação ultrassônica
O ultrassom é uma onda mecânica elástica que se propaga em um meio, que possui vibração mecânica, cavitação e efeitos térmicos. Experimentos teóricos de derivação e visualização provam que a intensidade sonora da desemulsificação ultrassônica deve estar abaixo do limiar de cavitação. Portanto, a desemulsificação ultrassônica do petróleo bruto utiliza principalmente a vibração mecânica e os efeitos térmicos das ondas ultrassônicas.
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. A vibração pode fazer com que os emulsificantes naturais, como parafina, colóide e asfalto no petróleo bruto, sejam uniformemente dispersos, aumentem sua solubilidade, reduzam a resistência mecânica do filme de interface óleo-água e facilitem a sedimentação e separação do fase água. A ação térmica reduz a resistência do filme de interface óleo-água e a viscosidade do petróleo bruto.
Por um lado, o atrito de limite aumenta a temperatura na interface óleo-água, o que favorece a ruptura do filme de interface.
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".
Fatores que afetam a desemulsificação ultrassônica:
1. Existem muitos fatores para a desemulsificação ultrassônica, como intensidade do som, frequência ultrassônica, tempo de radiação, temperatura, tempo de sedimentação, viscosidade do petróleo bruto, etc.
2. A força e sua distribuição são um dos fatores importantes que afetam a desemulsificação ultrassônica. A intensidade do som deve ser controlada abaixo do limiar de cavitação. Devido às grandes diferenças nas propriedades de cada óleo bruto, a intensidade sonora ideal necessária para a desemulsificação é diferente.
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. Emulsificação e desemulsificação são na verdade um processo de equilíbrio dinâmico. A desemulsificação pode ser interrompida selecionando o tempo de tratamento apropriado, mas se o tempo de tratamento ultrassônico for muito longo, a emulsificação bifásica separada de óleo e água pode ser emulsificada, formando assim uma emulsão mais estável. Portanto, o tempo de radiação da onda sonora não é tão longo quanto possível.
5. A influência da desemulsificação e desidratação do petróleo bruto é óbvia. A fração mássica de água após a desemulsificação do petróleo bruto diminui com o aumento da temperatura, mas a faixa decrescente torna-se cada vez menor com o aumento da temperatura.
