电脱水流动评价装置研制与应用

发布时间：2020-06-21 23:50

【摘要】：电脱水器因其能耗低、效率高、适用范围广而成为油田生产中应用最广的油水分离设备。由于油田生产三次采油等,电脱水器逐渐分离效率降低、稳定性变差,针对电脱水器进行性能评价与稳定性分析,筛选出针对不同性质油水乳状液的最优运行参数,势在必行。完成了撬装化乳状液制备装置、电脱水装置的设计与制造。根据总体要求,确定出撬装化装置的总体尺寸、布置图,对夹套储罐、混合搅拌系统、加热系统、控制系统及工艺管路进行设计与制造,并对储罐及管路进行了电伴热带及保温层包覆处理。通过现场调研,确定出电脱水装置结构及主壳总体尺寸,对布液管、集液管进行了结构设计及尺寸确定,确定出电极结构、型式及电极端盖的材料,完成了电脱水装置的加工。本文主要从含水率、剪切速度、温度三个因素来研究液滴粒径、分布规律。实验结果表明:乳状液制备过程中乳化时间越长、剪切速度越大、温度越低、含水率越小,分散相在连续相中分散就越均匀,形成的油水乳状液越稳定。室内实验主要从电场参数、运行参数两个方面来研究液滴的静电聚结特性。实验结果表明:影响聚结特性的关键因素是电场强度,重质油的临界电场强度相比中质油要低;聚结过程存在最优频率,总结来说,最优频率在50~100 Hz之间;含水率较低时,电场作用时间起主导作用,含水率20%之后,电场力起主导作用,电场强度因素的影响也相应变大;随温度的升高,聚结效果变好,发生“电分散”的场强也随之变小。油水分离效率与液滴粒径变化规律基本契合,极板电压增大、含水率升高、温度升高,相对应的油水分离效率增大。极板电压是影响能耗的最关键因素,裸电极情况下能耗几乎不随频率变化;含水率、温度越高能耗越大,且含水率对能耗影响大于温度。室内实验所选用裸电极能耗远大于相同条件下VIEC、CEC绝缘层电极能耗。油水分离效果随电场强度增大而变好,且存在最佳分离频率,电场强度对油水分离效果影响大于电场频率;温度越高、电场作用时间越长,分离效果就越好。
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE624.1
【图文】：

聚结,偶极,液滴

6 20 1424( 2 )r EFd r 中，o 为真空状态下介电常数；1 为连续相的介电常数；d 为两液滴相近；E 为电场强度；r 是液滴半径。2) 振荡聚结交流电场中，在施加电压为零的 1、3、5 瞬时处，液滴在界面张力作用下在瞬时 2、4 处极间有负电压和正电压，电场力作用下液滴拉长变形。液滴液滴的界面膜强度，同时液滴在电场力作用下振动，在界面膜膨胀破裂处液滴之间迅速聚结、长大、沉降和分离[13]。由此可见，液滴越大，振荡聚[14]。因此，交流电场适于处理含水率较高的油水乳状液，对含水率较低工果并不是很明显。前苏联研究者对交流电场频率与脱水效果的关系进行过认为交流电场工频下脱水效果最佳。

聚结,液滴

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