網站首頁 | 清洗機展示 | 留言反饋 站內地圖 | 設為首頁 | 加入收藏
產品分類
最新資訊
聯系我們
地址:滄州市頤和新世界A2區340室
全國統一銷售熱線:
電話:0317-8550222
手機:13111717377
聯系人:銷售部
  您當前所在位置:超聲波清洗機 >>清潔技術

超聲波處理煉油廠污油破乳脫水的研究

內容來源:超聲波清洗機   發布日期:2016-06-08 08:31:50

  石油煉制與化工超聲波處理煉油廠污油破乳脫水的研究張玉梅\彭飛2,呂效平1(1.南京工業大學化工學院超聲化學工程研究所,南京210009;2.中國石化揚子分公司煉油廠)驗,考察了超聲波參數對污油脫水的影響。結果表明,超聲波對污油脫水作用相當明顯,在相同的破乳劑用量、溫度等條件下,污油脫水量與單純熱沉降相比可提高2倍左右;溫度是乳化污油脫水的敏感因素,使用超聲波處理污油可降低污油處理溫度;超聲波的聲強對污油脫水量有直接影響,超聲波脫水的聲強應在臨界閾值以下;破乳劑用量對污油脫水也有很大的影響,為了獲得較好的脫水效果,破乳劑用量應控制在臨界值以下。在聲強1.168W7cm2、頻率40kHz、作用時間15min、破*C、沉降4h的條件下,用超生波技術處理煉油廠污油,可使脫后污油水含量在0.2%以下。

  1前言一般來說,煉油廠回收的污油是污水中各種油品的混合物,性質復雜,且脫水后含水量高,通常大于10%,含水污油具有含膠質、浙青質高,乳化能力強,雜質含量高、老化程度較嚴重的特點。污油中的雜質來自鉆井泥漿,井下酸化、壓裂液,原油破乳劑及污水處理劑(絮凝劑、混凝劑、阻垢劑、緩蝕劑、殺菌劑、燒堿等)。由于污油成分復雜,含較多電解質,穩定性好,通常采用加溫沉降粗分離的方法處理,處理后污油含水量小于10%即出售,降低了煉油廠的經濟效益。目前利用超聲波處理污油,降低污油含水量這一技術受到越來越多的重視。美國Teksonixl3公司的超聲波油水乳化物破乳脫水裝置及工藝已經取得了良好的效果。許多實驗研究證明用超聲波使乳液脫水具有常規方法不能比擬的優越性。本課題探索了超聲波參數對煉油廠污油脫水效果的影響及一般規律,以期該技術盡早實現工業應用。

  2基本原理一般認為超聲波可使介質產生機械振動、空化作用和熱作用,用超聲波進行污油脫水主要利用的是機械振動作用和熱作用。

  (1)機械振動作用可促使水“粒子”產生位移效應,然后根據碰撞效應使小水滴凝聚成大水滴,在重力作用下沉降分離。

  方面,界面摩擦使油水分界處溫度升高,使界面膜容易破裂;另一方面,污油吸收部分聲能轉換成熱能,降低了污油的粘度。從而有利于水滴聚并,使油水分離。

  3實驗部分3.1試驗儀器、原料及流程試驗儀器有DGC-1200型超聲波發生器(兩邊分別置有頻率為40kHz和28kHz兩種壓電陶瓷換能器,功率各為0~ 1kW)、超級恒溫水浴、原油水含量測定儀、水聽器、SR8示波器等。試驗油樣為中國石化揚子分公司煉油廠提供的脫水乳化污油,初始水含量的體積分數為5.4%,試驗油樣體積為400mL,所用破乳劑為NS2003.恒溫水槽保持污油處理溫度。試驗時可分別選用2個不同處理頻率及功率,用水聽器測定聲功率,采用國家標準GB/T8929*1988分析污油水含量。試驗裝置示意圖見。

  3.2試驗方法將污油置于恒溫水槽中加熱到易流動狀態,加入破乳劑N2003,機械攪拌2min,使破乳劑分布均勻,放入清洗槽超聲波處理器內處理,處理過的油樣置于恒溫水浴中沉降,分析水含量,并和未(2)降低油水界面膜強度和污油的粘度。一超聲波化工應用研究。

  石油煉制與化工試驗裝置示意―壓電陶瓷換能器;4一燒杯;5―水聽器;6*示波器;7*電機;8*恒溫水浴;9*清洗槽經超聲波處理的油樣比較。

  4結果與討論4.1聲強對污油脫水量的影響在污油破乳脫水試驗中,聲強是一個很重要的可控參數,它決定水粒子的凝聚速度。聲強增強,水粒子的位移振幅加大,碰撞粘合的幾率增大,從而提高水粒子凝聚的速度。

  為聲強與污油脫水的關系曲線。試驗條件為破乳劑用量375Ug/g,溫度70*C,頻率40kHz,米用3種不同的輻照時間⑴:5,10,沉降時間為2h.由可見,污油脫水后水含量先隨聲強的增大而減小,然后隨聲強的增大而增大,在聲強為1.168~ 1.250W/cm2時脫水量有一個最大值,此時聲強即為試驗中的臨界閾值。聲強超過此值,超聲波對污油產生較大的空化作用,使凝聚的水粒子重新分散,產生新的乳化,聲強越強,乳化越嚴重,造成污油脫水量急劇下降。在臨界閾值以下,輻照時間長的污油脫水較快;臨界閥值以上,輻照時間4.2頻率對污油脫水量的影響超聲波的衰減與頻率的平方成正比,超聲波的頻率越低,衰減越慢,破乳聲場越均勻,而且在相同的聲強條件下相對低的頻率可增大超聲波破乳的有效幅照距離,提高水滴位移振幅,有利于水滴凝聚。這表明,超聲波污油脫水應使用低頻超聲場。Kotyusovl6從理論上導出水“粒子”在超聲波作用下產生凝聚的最佳頻率在21~25kHz.本試驗在混響場中分別采用40kHz和28kHz的頻率進行超聲波破乳,并對污油脫水效果進行了比較。

  168W/cm2,破乳劑用量375Ug/g,沉降時間2h,溫度70為不同輻照時間、不同頻率對污油脫水量的影響。由可見,在相同聲強條件下,頻率為28kHz時,超聲波對污油破乳的效果要比40kHz的好,這同是相符的。另外,超聲波空化閾值聲強隨頻率的提高而升高,28kHz的超聲波比較容易產生空化作用,同樣的聲強下,低頻的更接近空化閾值。因此,低頻超聲波最佳輻照時間應短于高頻超聲波輻照最佳時間,否則污油會重新乳化。

  影響在超聲波輻照下,小水滴相互碰撞,粘合變成相對大的水滴,水滴不斷碰撞、粘合,直到水滴足夠大時產生沉降作用。這需要一個時間過程。表示超聲波輻照時間和污油脫水的關系,試驗條件為:聲強1.168W/cm2,破乳劑用量375作/g,溫度70*C,頻率40kHz(由于28kHz的儀器不太穩定,以下試驗均米用40kHz條件)。

  從可以看出,在沉降時間相同的情況下,長的污油重新乳化也較快。隨著超聲波輻照時間的賬污油脫。后含水量逐步張玉梅等。超聲波處理煉油廠污油破乳脫水的研究破乳劑用量/fJLg.g-1破乳劑用量對污油脫水量的影響一無超聲波處理;*一輻照時間為5min;▲一輻照時間為10min;―輻照時間為15min 4.6溫度對污油脫水的影響響污油破乳的重要因素之乳長,則兩者區別逐漸縮小。

  4.5破乳劑用量對污油脫水量的影響原油破乳的關鍵是改變油水界面的性質,降低界面張力和膜的強度。破乳劑是改變原油乳狀液穩定性的關鍵因素之一。界面活性越高,降低油水界面張力和膜強度能力越強的破乳劑,其破乳脫水效果越好。

  在試驗中所采用的破乳劑為中國石化揚子分公司煉油廠提供的N孓2003.丁德磐等人指出,破乳劑的用量不是越大越好,而是存在一個臨界值,破乳劑濃度在達到臨界值以前,破乳脫水效果隨破乳劑使用濃度的增大而提高;超過臨界值,破乳效果不變或下降。

  表示試驗過程中破乳劑用量和破乳效果的關系。試驗條件為:溫度70°C,聲強1.168W/cm2,沉降時間2h,頻率40kHz.從可以看到,污油脫水后水含量隨破乳劑用量的增大而降低,但隨著破乳劑用量的增大,降低的趨勢越來越平緩,表明破乳劑的用量逐步接近臨界值,同時也驗證了的結論。表明破乳劑用量以375作/g為好。N孓2003破乳劑處理污油的用量(375yg/g)遠大于煉油廠用于原油破乳的破乳劑用量(約40Ug/g),其原因:①可能是污油中雜質、電解質較多,使污油破乳劑用量的臨界值遠大于一般原油;②煉油廠原油破乳過程也是電脫鹽的過程,故可不用較大的破乳劑量。雖然污油脫水所用破乳劑量較原油多,但脫過水的污油水含量很低,可以摻入原油回煉,相對于作為燃料廉價出售處理還是有很高的利用價值。

  降低,但是,由于超聲波聲強處于空化閾值附近,經長時間輻照后,油水界面容易出現乳化,造成脫水效果下降,因此,用超聲波處理污油的時間必須在最佳輻照時間以內。在本試驗條件下,從脫水速度和脫水量來考慮,輻照時間在10~ 15min比較合理。

  沉降時間對污油破乳脫水的影響趨勢和輻照時間的影響類似。表示沉降時間和污油脫水的關系,試驗條件同。表明,隨著沉降時間的延長,污油中水含量不斷降低,曲線也越來越平緩,在試驗中比較適宜的沉降時間為2~▲一輻照時間為10min;―輻照時間為15min 4.4有無超聲波處理對污油脫水量的影響從可見,經超聲波處理過的污油的水滴沉降速率大于無超聲波處理的污油的沉降速率,可以在較短的沉降時間內達到較長時間熱沉降才能實現的效果,表明超聲波對污油脫水有相當明顯的促進作用。表明,超聲波處理后污油沉降時間為2h的脫后污油含水量相當于無超聲波處理污油經3.5h熱沉降的脫后含水量;當然如沉降時間很石油煉制與化工狀液溫度升高,首先影響界面膜的穩定性,使有些固體顆粒脫離界面,降低了界面膜的機械強度,使乳狀液穩定性降低;其次增加了油水分子的動能,降低了乳狀液的粘度,加劇了液滴間的相互碰撞次數,有利于水珠的聚集沉降。所以污油脫水需要將溫度提高到一定值,才能達到較好的脫水效果。

  表示了溫度對污油破乳脫水的影響。試驗條件為:聲強1.168W/cm2,沉降時間2h,頻率40kHz,破乳劑用量375Ug/g.由可見,溫度對污油破乳脫水的影響十分顯著,特別是當乳化液處于較低溫度時,溫度升高可使脫水效率成倍提高,達到較好的破乳效果。該圖還表明,對確定的破乳劑,當溫度升高到一定值之后,再升高溫度則脫水效果的提高甚微,似乎存在一個“極限”。顯然,采用N2003破乳劑處理污油,60~70*C的溫度范圍比較適宜。這和污油粘度的變化是一致的,溫度高,污油的粘度低,水粒子沉降的阻力小,容易沉降下來,超過70*C后,污油的粘度變化很小,升高溫度對污油破乳的影響不再顯著。

  表明不使用超聲波時,要通過熱沉降與使用超聲波處理達到相同的脫后水含量,需要較高的沉降溫度。如污油脫后水含量為1%時,超聲波處理所需溫度為60*C,而普通熱沉降過程則應在70*C以上。

  一無超聲波處理;拳一輻照時間為5min;▲一輻照時間為10min;―輻照時間為15min;一輻照時間為20min 4.7優化工藝條件下污油的脫水效果綜合對上述試驗結果的分析和討論,在聲強為40kHz、輻照時間降時間4h、破乳劑用量375Ug/g、溫度70 *C的條件下,用超聲波技術處理污油,脫后污油水含量為0. 15%,而無超聲波處理,脫后污油水含量為0.35%. 5結論(1)超聲波對污油脫水作用相當明顯,在同等條件下(相同的破乳劑量、溫度等),污油脫水量可提高2倍左右,和單純熱沉降相比具有顯著優勢。

  (2)溫度是乳化污油脫水的敏感因素,使用超聲波處理污油可降低污油處理溫度。考慮到污油粘度的變化,用超聲波脫水在60~ 70*C下進行,而普通熱沉降則需在70*C以上。

  (3)超聲波的聲強對脫水量有直接影響,超聲波脫水的聲強應在臨界閾值以下。

  (4)破乳劑用量對污油脫水有很大影響,為了獲得較好的脫水效果,破乳劑用量應控制在臨界值以下。本試驗條件下以375Ug/g為好。

  (5)由于實驗是針對中國石化揚子分公司煉油廠提供的某一特定污油,對于不同的污油實驗系統而言,雖然實驗研究方法是一致的,但由于污油性質的差異,超聲波脫水的技術參數將發生變化,應根據具體的實驗系統調整操作參數。

滄州臺德機械設備有限公司【王經理0317-5139178】專業的超聲波清洗機廠家噴淋清洗機廠家再制造零部件清洗機廠家油水分離系統閥體閥芯清洗機廠家。有著良好的信譽和品質的保證,隨時歡迎您的光臨。詳情登錄:http://www.forumdenge.com

本文地址:http://www.forumdenge.com/n/59.html

滄州臺德機械設備有限公司 Copyright © 2015 滄州臺德機械設備有限公司 版權所有 備案號:冀ICP備14021398號-1
聯系電話:0317-8550222 聯系人:銷售部

昆山超聲波清洗機,溫州超聲波清洗機,張家港超聲波清洗機,上海超聲波清洗機,深圳超聲波清洗機,廣州超聲波清洗機,北京超聲波清洗機,東莞噴砂機,蘇州噴砂機,山東噴砂機,環保噴砂機,吉川噴砂機,徐州噴砂機,寧波噴砂機,天津噴砂機。

高壓噴淋清洗機單槽超聲波清洗機多槽超聲波清洗機零部件噴淋清洗機噴砂機清洗機價格
和记h88官网 油尖旺区 芦山县 新余市 西安市 黔西县 昭通市