Принцип ултразвучне демулзификације сирове нафте

Ултразвучни талас је врста еластичног механичког таласа који се шири у медијуму, који има механичке вибрације, кавитацију и термичке ефекте. Теоријско извођење и визуелни експерименти доказују да интензитет звука ултразвучне демулзификације мора бити испод прага кавитације. Стога, ултразвучна демулзификација сирове нафте углавном користи механичке вибрације и топлотне ефекте ултразвука.

Механизам дејства

1. Вибрација подстиче кондензацију водених "честица". Када ултразвучни талас прође кроз медијум сирове нафте са суспендованим "честицама" воде, то ће изазвати "честице" суспендоване воде и сирову нафту

2. Вибрирајте заједно. Пошто водене „честице“ различитих величина имају различите релативне брзине вибрација, оне ће се сударати и лепити једна за другу, повећавајући запремину и масу честица, и коначно се таложе и раздвајају.

3. Вибрације могу учинити да се парафин, гума, асфалт и други природни емулгатори у сировој нафти равномерно распрше, повећају њихову растворљивост, смање механичку чврстоћу маске за лице на интерфејсу уље-вода и погодују седиментацији и раздвајању водене фазе. Термичко дејство смањује снагу маске за лице на интерфејсу уље-вода и вискозитет сирове нафте.

С једне стране, гранично трење повећава температуру на граници уље-вода, што погодује пуцању граничне маске за лице.

С друге стране, сирова нафта апсорбује део топлотне енергије претворене у звучну енергију, што може да смањи вискозитет сирове нафте, и погодује гравитационом таложењу и раздвајању нафте и воде од водених „честица“.

Фактори који утичу на ултразвучну демулзификацију:

1. Постоји много фактора за ултразвучну демулзификацију, као што су интензитет звука, ултразвучна фреквенција, време зрачења, температура, време таложења, вискозитет сирове нафте итд.

2. Интензитет и његова дистрибуција су један од важних фактора који утичу на ултразвучну демулзификацију. Интензитет звука се мора контролисати испод прага кавитације. Оптимални интензитет звука потребан за демулзификацију је различит због великих разлика у својствима сваке сирове нафте.

3. Фреквенција таласа утиче само на растојање "честице" која се креће ка античвору или таласном чвору унутар одређеног опсега величине, и нема значајан утицај на ефекат демулзификације унутар одређеног опсега магнитуде. Теоретски се закључује да фреквенција има утицај на кондензацију "честица" и да је оптимална фреквенција за честице да произведу кондензацију под дејством акустичних таласа око 21~25 кХз.

4. Емулзификација и демулзификација су заправо динамички равнотежни процес. Емулзија се може разбити одабиром одговарајућег времена третмана. Међутим, ако је време ултразвучног третмана предуго, одвојена двофазна нафта-вода може се емулговати да би се формирала стабилнија емулзија. Стога, време зрачења звучног таласа није што дуже то боље.

5. Очигледан је утицај демулзификације и дехидратације сирове нафте. Масени удео воде након демулзификације сирове нафте опада са порастом температуре, али је опсег опадања све мањи са порастом температуре.