Принцип на ултразвукова деемулсификация на суров нефт

Ултразвуковата вълна е вид еластична механична вълна, разпространяваща се в среда, която има механични вибрации, кавитация и топлинни ефекти. Теоретичните изводи и визуалните експерименти доказват, че интензитетът на звука при ултразвукова деемулгификация трябва да бъде под прага на кавитация. Следователно ултразвуковата деемулгификация на суровия нефт използва главно механичните вибрации и топлинните ефекти на ултразвука.

Механизъм на действие

1. Вибрацията насърчава кондензацията на водни "частици". Когато ултразвуковата вълна преминава през средата на суровия петрол със суспендирани водни "частици", това ще причини суспендирани водни "частици" и суров петрол

2. Вибрирайте заедно. Тъй като водните „частици“ с различни размери имат различни относителни скорости на вибрации, те ще се сблъскат и ще се залепят една за друга, увеличавайки обема и масата на частиците и накрая се утаяват и разделят.

3. Вибрацията може да накара парафина, гумата, асфалта и други естествени емулгатори в суровия нефт да се диспергират равномерно, да повишат тяхната разтворимост, да намалят механичната якост на лицевата маска с интерфейс масло-вода и да благоприятстват утаяването и отделянето на водната фаза. Термичното действие намалява силата на лицевата маска за интерфейс масло-вода и вискозитета на суровия петрол.

От една страна, граничното триене повишава температурата на границата масло-вода, което води до разкъсване на граничната лицева маска.

От друга страна, суровият нефт абсорбира част от топлинната енергия, преобразувана от звукова енергия, което може да намали вискозитета на суровия нефт и благоприятства гравитационното утаяване и разделянето на нефта и водата от водни "частици".

Фактори, влияещи върху ултразвуковата деемулсификация:

1. Има много фактори за ултразвукова деемулсификация, като интензитет на звука, ултразвукова честота, време на излъчване, температура, време на утаяване, вискозитет на суровия петрол и др.

2. Интензитетът и неговото разпределение са един от важните фактори, влияещи върху ултразвуковата деемулсификация. Интензитетът на звука трябва да се контролира под прага на кавитация. Оптималният интензитет на звука, необходим за деемулгиране, е различен поради големите разлики в свойствата на всеки суров петрол.

3. Честотата на вълната засяга само разстоянието на „частицата“, движеща се към антинода или вълновия възел в рамките на определен диапазон от величина и няма значително влияние върху ефекта на деемулгиране в рамките на определен диапазон от величина. Теоретично се заключава, че честотата има ефект върху кондензацията на "частиците" и че оптималната честота за частиците да произвеждат кондензация под действието на акустични вълни е около 21~25 kHz.

4. Емулгирането и деемулгирането всъщност са процес на динамично равновесие. Емулсията може да бъде разбита чрез избор на подходящо време за третиране. Въпреки това, ако времето за ултразвукова обработка е твърде дълго, отделената двуфазна масло-вода може да бъде емулгирана, за да се образува по-стабилна емулсия. Следователно времето на излъчване на звуковата вълна не е колкото по-дълго, толкова по-добре.

5. Влиянието на деемулгирането и дехидратацията на суровия нефт е очевидно. Масовата част на водата след деемулгирането на суровия нефт намалява с повишаването на температурата, но диапазонът на намаляване е все по-малък и по-малък с повишаването на температурата.