電聚變-用于從重質原油中分離水
(文獻部分內容摘抄)
通過油水混合物中的電極,小水滴會被其他水滴吸引并形成較大的水滴。這使得油水分離過程更有效,因為較大的液滴比較小的液滴沉降速度更快。這個過程稱為電聚結。
傳統(tǒng)的重力分離不需要電力,用于油水分離。這發(fā)生在大型水箱中油和水分離以及沙子沉淀在底部需要很長時間。這種水箱的典型尺寸為30米長,直徑為5米。
電場--使分離過程更有效的一種方法是在這些大型罐體的分段中帶有相對停滯的乳液的電費爾德。更新更緊湊的聚結器可以進一步實現(xiàn)相結合的湍流流體流與電動舉行。湍流的流體流動使水滴之間更頻繁地發(fā)生碰撞,電場幫助附近的水滴凝聚。因此,既可以增加產(chǎn)量,又可以減小分離罐的尺寸。
經(jīng)驗證明,這種技術是有效的。然而,關于當兩個液滴合并時會發(fā)生什么的細節(jié)以前是未知的。因此,很難理解如何根據(jù)湍流的程度、電壓的大小和頻率來優(yōu)化工藝或設備。這部分是由于原油質量的巨大變化,部分是由于普通高速攝像機無法對深色原油中的水滴進行可視化研究。
高速近紅外攝像機可以看穿原油為了研究這一過程中的基本效應,需要高技術設備。在這種情況下,使用了高速攝像機,可以發(fā)現(xiàn)當兩個水滴碰撞并聚集在深色稠油中時會發(fā)生什么情況。該設備是一個NIR(近紅外)相機,已購買了專門用于此類實驗由此產(chǎn)生的圖像揭示了以前不可能如此詳細地研究的影響。
這種裝置(如下)需要大量的計算能力來處理所獲得的圖像。典型的圖像顯示水滴為黑色,周圍淺灰色-白色介質為達吉重油。
這樣的圖像清楚地顯示了水滴之間的界面,因此我們可以看到水滴在電場時如何反應。下圖顯示了一個液滴與一個更大的液滴結合在一起的一系列圖片。從第一張圖像到一張圖像的這個時間小于0.04秒:下面較大的液滴的表面向上拉到上層液滴,導致兩個液滴的水相接觸。表面張力確保了它們的融合。這顯示了這個過程的速度和對相機和實驗裝置的要求。以往對透明型石油的研究并不盡如人意,因為真正的問題在于原油的一般性。
分離的必要性
無論是在挪威大陸架、巴西還是沙特阿拉伯,從油藏開采出的石油都是石油、天然氣、水和沙子的混合物。對于些重油和焦油砂,開采過程中會使用蒸汽來降低粘度。這會導致油/水混合物,在將石油出售給客戶之前,需要進行加工,這些客戶或是將石油作為天然氣用于住宅區(qū)或發(fā)電廠,或是將石油作為生產(chǎn)汽油或柴油的原料。
比利時XENICS公司的紅外相機,具備小尺寸相機、高速運行、高靈敏度和高動態(tài)范圍的優(yōu)點,將紅外實驗過程完美記錄,為實驗提供強而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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