微波破乳器的实验研究.pdfVIP

第 7卷第 2期 过 程 工 程 学 报 、白1．7NO．2 2007年 4月 TheChineseJournalofProcessEngnieering Apr．2007 微波破乳器的实验研究 范永平， 王化军， 张 强 (北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083) 摘 要：对 自制的800W 隧道式箱型微波破乳器进行了微波破乳实验研究．详细考察了影响微波破乳器破乳效果的工 艺参数，得出了最佳条件：流量 70L／h，温升速率 l6℃／min．最佳实验条件下，含水 50．0％的乳状液经微波破乳一离 心分离后得到的离心油样含水率为2．2％．循环连续破乳实验表明，含水率随有效停留时间的延长逐渐趋于稳定，采用 多级串联的方法可以提高处理量，且可达到较好的破乳效果．通过对微波破乳器的场强分布数值模拟，对比了有物料 和无物料两种情况下微波破乳器的场强分布差异，为微波破乳器的进一步放大提供了依据． 关键词：乳状液；微波破乳器；破乳 ’中图分类号：TE624．I 文献标识码：A 文章编号：1009—606X(2007)02—0252—06 1 前 言 2 实 验 近年来，随着原油开采进入中后期，不得不采用大 2．1实验设备 量注水的办法提高采收率，采出的原油水含量剧增．原 实验设备为 自行研制的800W 隧道式箱型微波破 油含水对其储运、加工、产品质量及设备等均造成很大 乳器，MD一21型800W微波炉，QD3—20—055潜水泵， 危害[1】．原油脱水历来是石油开采及加工生产中最重要 北京流量计厂生产的LZS一25塑管流量计和北京医用离 的环节之一，其关键是原油乳状液的破乳．目前国内油 心机厂生产的LD4—40医用离心机． 田普遍采用热化学和电化学脱水工艺2【】，由于存在耗能 2．2乳状液的制备 大、破乳剂加入量大、脱后水质差、污染环境等不足， 乳状液制备所需药剂及用量(％， ：废机油50自来 国内外都致力于开发一种高效、低耗、无污染或低污染 水 47．8％，十二烷基苯磺酸钠 0-3，壬基酚聚氧乙烯醚 的原油脱水方法 【．微波作为一种清洁、高效的能源， (OP一10)0-3，聚烯酰胺0．1，碳酸钠(Na2CO3)1．5． 近几十年来越来越受到重视4【】．美国专利提出了微波除 分别取 150g23℃(室温)油田沉降罐乳状液与自制 油5【】，Fang 则进一步进行了现场实验．国内曾有人f】 乳状液放于 MD一21型 800W 微波炉中进行破乳，经 研究比较了常规加热、破乳剂加热及微波辐照对于破乳 LD4—40型离心机脱水(2000r／min离心间3IIlin1后，取 效果的影响． 离心油相分析其含水率．两种乳化油破乳脱水的变化规 目前，微波在石油工业的应用研究主要集中在两个 律如图1所示． 方面，一是微波加热稠油，二是微波辐射原油破乳．微 波辐射原油破乳由于所要求的微波设备功率较大，其工 业应用在国内外还未见报道．但处理部分难破乳的乳化 邑 ． 兰器 油的小功率工业微波设备国外已有应用．因此，研究微 ∞ ∞ e- △ 波辐射破乳工艺及设备对处理我国油田沉降罐乳化层