Khử hóa dầu thô siêu âm
Dầu thô mang nước là một hiện tượng phổ biến trong sự phát triển của các mỏ dầu và khí đốt, và dầu thô mang nước phải bị mất nước và khử muối trước khi chế biến. Khử hóa dầu thô siêu âm là một phương pháp khử hóa mới có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề như vậy.
Nguyên tắc khử siêu âm
Siêu âm là một sóng cơ học đàn hồi lan truyền trong một môi trường, có rung động cơ học, cavitation và hiệu ứng nhiệt. Các thí nghiệm bắt nguồn và trực quan hóa lý thuyết chứng minh rằng cường độ âm thanh của khử mùi siêu âm phải dưới ngưỡng cavitation. Do đó, khử tối siêu âm của dầu thô chủ yếu sử dụng độ rung cơ học và hiệu ứng nhiệt của sóng siêu âm.
1. Rung động khiến "các hạt" nước kết tụ. Khi sóng siêu âm đi qua môi trường dầu thô với các "hạt" nước lơ lửng, nó làm cho các "hạt" nước lơ lửng tương tác với dầu thô.
2. Rung cùng nhau. Bởi vì các "hạt" nước có kích thước khác nhau có tốc độ rung tương đối khác nhau, các "hạt" nước sẽ va chạm và dính vào nhau, điều này sẽ làm tăng thể tích và khối lượng của các hạt, và cuối cùng lắng xuống và tách ra.
3. Rung động có thể làm cho các chất nhũ hóa tự nhiên như paraffin, keo và nhựa đường trong dầu thô phân tán đều, tăng độ hòa tan, giảm độ bền cơ học của màng giao diện dầu-nước và tạo điều kiện cho sự lắng đọng và tách pha nước. Hành động nhiệt làm giảm sức mạnh của màng giao diện dầu-nước và độ nhớt của dầu thô.
Một mặt, ma sát ranh giới làm tăng nhiệt độ tại giao diện dầu-nước, có lợi cho sự vỡ của màng giao diện.
Mặt khác, dầu thô hấp thụ một số năng lượng nhiệt được chuyển đổi từ năng lượng âm thanh, có thể làm giảm độ nhớt của dầu thô, có lợi cho sự lắng đọng hấp dẫn và tách dầu và nước của các "hạt" nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khử hóa siêu âm:
1. Có nhiều yếu tố để khử hóa siêu âm, chẳng hạn như cường độ âm thanh, tần số siêu âm, thời gian bức xạ, nhiệt độ, thời gian lắng đọng, độ nhớt dầu thô, v.v.
2. Sức mạnh và sự phân bố của nó là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khử hóa siêu âm. Cường độ âm thanh phải được kiểm soát dưới ngưỡng cavitation. Do sự khác biệt lớn về tính chất của mỗi loại dầu thô, cường độ âm thanh tối ưu cần thiết để khử hóa là khác nhau.
3. Kích thước của tần số sóng chỉ ảnh hưởng đến khoảng cách di chuyển của các "hạt" đến các antinode hoặc nút trong một phạm vi cường độ nhất định và ít ảnh hưởng đến hiệu ứng khử hóa trong một phạm vi cường độ nhất định. Kotyusov về mặt lý thuyết suy luận rằng tần số có ảnh hưởng đến sự kết tụ "hạt", và suy ra rằng tần số tối ưu cho sự kết tụ hạt dưới tác động của sóng âm thanh là khoảng 21-25 kHz.
4. Nhũ tương và khử hóa thực sự là một quá trình cân bằng năng động. Chất khử nhũ hóa có thể bị phá vỡ bằng cách chọn thời gian xử lý thích hợp, nhưng nếu thời gian xử lý siêu âm quá dài, nhũ tương hai pha dầu và nước tách ra có thể được nhũ hóa, do đó tạo thành nhũ tương ổn định hơn. Do đó, thời gian bức xạ sóng âm thanh không càng lâu càng tốt.
5. Ảnh hưởng của việc khử hóa và mất nước của dầu thô là rõ ràng. Phần khối lượng nước sau khi khử hóa dầu thô giảm theo sự gia tăng nhiệt độ, nhưng phạm vi giảm trở nên nhỏ hơn và nhỏ hơn với sự gia tăng nhiệt độ.
