[發(fā)明專利]乳化液的水擊諧波破乳方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810237164.0
• 申請(qǐng)日: 2008-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN101642634A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳彬;張賢明;劉閣;袁毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶工商大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D17/04
• 分類號(hào): B01D17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種乳化液的水擊諧波破乳的方法，具體是一種利用控制閥的啟閉動(dòng)作而產(chǎn)生的流體水擊諧波效應(yīng)使含水乳化油或者乳化含油廢水破乳的方法，用于化工分離技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著油田開采的深入，原油中含水量越來越大，且原油自地下采出后，很大比例是以乳狀液形式存在的。這是由于原油中的瀝青、膠質(zhì)、石蠟等是天然的表面活性劑，有很強(qiáng)的乳化作用。另外，為了提高原油的采出率，在開采中又人為地加入了一些乳化劑，使后續(xù)的油水分離越來越難。機(jī)械潤滑油在水分、膠質(zhì)、能量作用下極易形成乳化液，一旦乳化變質(zhì)，油液不再具有良好的潤化性能，并且非常難于再生破乳，因此工程中通常將乳化油液當(dāng)作“廢油”報(bào)廢處理，這既造成了石油資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，又污染水土環(huán)境。同時(shí)在工業(yè)污水處理中也經(jīng)常需要將廢水中含有的油類去除以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，這同樣需要有效的液液破乳分離技術(shù)和設(shè)備。國內(nèi)外很多研究主要以化學(xué)破乳為主，但迄今為止仍未有經(jīng)濟(jì)有效的方法，因此，開發(fā)一種新型的經(jīng)濟(jì)、高效、清潔的破乳技術(shù)處理這部分乳化油具有非常重要的意義。

目前油田生產(chǎn)中主要采用的物理破乳方法有重力沉降和離心力場破乳，還有超聲破乳、電場破乳、微波輻射破乳、膜破乳法、氣浮破乳等，其基本思路可以概括為給乳狀液提供外力和能量，使其分散相液滴的界面膜破壞而重新聚合成較大液滴以實(shí)現(xiàn)其破乳分離。這些研究及開發(fā)依然基本上采用以外特性為標(biāo)志的表象研究方法，這就使得新開發(fā)的各種分離設(shè)備和裝置的結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)的選擇有很強(qiáng)的針對(duì)性和隨意性，所研制出的設(shè)備和裝置主要存在對(duì)多相介質(zhì)的物性敏感、適應(yīng)性差的不足之處，尤其是液一液旋流分離器，往往只能適合于特定地域或區(qū)塊的油田產(chǎn)出液的分離，而在其它地域使用時(shí)其分離效率常會(huì)大幅度降低，甚至完全失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種乳化液的水擊諧波破乳的方法，通過控制閥的啟閉動(dòng)作規(guī)律而產(chǎn)生不同頻率的流體水擊諧波進(jìn)行含水乳化油或者乳化含油廢水的破乳脫水或者除油處理，具有實(shí)時(shí)性、主動(dòng)性、在線破乳以及使用范圍廣泛，適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：將流體傳輸系統(tǒng)中由于控制閥的啟閉動(dòng)作而產(chǎn)生的流體水擊諧波效應(yīng)應(yīng)用于含水乳化油或者乳化含油廢水的破乳脫水或者除油處理，包括以下步驟：

步驟1：根據(jù)母液的乳化程度，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制閥的啟閉動(dòng)作規(guī)律曲線，產(chǎn)生與分散相固有頻率相近的頻率水擊諧波作用。

根據(jù)乳化液中分散相的含量(即乳化程度)的不同，在線實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制閥的啟閉動(dòng)作規(guī)律曲線，控制閥的啟閉速度發(fā)生變化，使流體的流速相應(yīng)的發(fā)生突然減小然后突然增大的急劇變化，導(dǎo)致乳狀液產(chǎn)生不同頻率的水擊諧波。

步驟2：水擊振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，降低W/O(或O/W)界面膜的界面強(qiáng)度，乳化液中的分散相液滴發(fā)生徑向諧振，向水擊諧波的波峰——輸送器壁移動(dòng)，分散相相互碰撞、粘合使其體積和重量均增大。

乳化液中的分散相液滴在器壁的徑向產(chǎn)生諧振，向水擊諧波的波峰——輸送器壁移動(dòng)，使乳狀液中的分散相在器壁附近發(fā)生積聚和碰撞的現(xiàn)象。

利用水擊諧波對(duì)含水乳化油或者乳化含油廢水進(jìn)行破乳的工作原理是：控制閥啟閉動(dòng)作引起的水擊諧波是以橫波為主的振動(dòng)波，乳化液中的分散相在其作用下，隨著乳化液一起振動(dòng)，當(dāng)某一諧波的頻率與分散相的基頻相近或一致時(shí)，產(chǎn)生諧振，振幅增大，分散相向波峰移動(dòng)，發(fā)生碰撞、積聚；由于水擊諧波的激振作用，可使分散相的熱能增加，降低油——水界面膜的界面能和油液的粘度，有利于各個(gè)分散相的聚合，形成體積較大的分散相液滴，乃至在器壁部分形成薄分散相層，進(jìn)而達(dá)到破乳的目的。

破乳過程受到水擊諧波的頻率、幅值以及分散相液滴的大小以及物性等根據(jù)含水乳化油或者乳化含油廢水的性質(zhì)在線進(jìn)行實(shí)時(shí)、主動(dòng)選取。

步驟3：進(jìn)入沉降分離裝置中實(shí)現(xiàn)油相和水相的分離，經(jīng)過流體的破乳分離循環(huán)直接進(jìn)入原系統(tǒng)進(jìn)行工作。

沉降分離裝置是指任何能夠?qū)崿F(xiàn)油水兩相物理沉降分離的機(jī)械裝置，經(jīng)過流體的破乳分離循環(huán)直接進(jìn)入原系統(tǒng)進(jìn)行工作，可實(shí)現(xiàn)在線破乳處理。

本發(fā)明方法的有益效果是，采用系統(tǒng)本身的裝置——控制閥進(jìn)行乳化液的破乳分離，破乳的參數(shù)實(shí)時(shí)選擇，通過沉降分離裝置將分散相排出系統(tǒng)，破乳后的母液繼續(xù)使用，具有實(shí)時(shí)、主動(dòng)以及使用范圍廣泛，適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)，既適用于處理含水乳化油品(如抗燃油、液壓油、潤滑油、變壓器油等)，亦適合于處理各類乳化含油廢水。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式