Princípio da desemulsificação ultrassônica do petróleo bruto

A onda ultrassônica é um tipo de onda mecânica elástica que se propaga no meio, que possui vibração mecânica, cavitação e efeitos térmicos. Derivações teóricas e experimentos visuais provam que a intensidade sonora da desemulsificação ultrassônica deve estar abaixo do limiar de cavitação. Portanto, a desemulsificação ultrassônica do petróleo bruto usa principalmente a vibração mecânica e os efeitos térmicos do ultrassom.

Mecanismo de ação

1. A vibração promove a condensação de "partículas" de água. Quando a onda ultrassônica passa através do meio de petróleo bruto com "partículas" de água suspensas, causará "partículas" de água suspensas e petróleo bruto

2. Vibrar juntos. Como as "partículas" de água com tamanhos diferentes têm velocidades de vibração relativas diferentes, elas colidem e grudam umas nas outras, aumentando o volume e a massa das partículas e, finalmente, se acomodando e se separando.

3. A vibração pode fazer com que a parafina, goma, asfalto e outros emulsificantes naturais no petróleo bruto se dispersem uniformemente, aumentem sua solubilidade, reduzam a resistência mecânica da máscara facial de interface óleo-água e conduzam à sedimentação e separação da fase aquosa. A ação térmica reduz a resistência da máscara facial de interface óleo-água e a viscosidade do petróleo bruto.

Por um lado, a fricção limite aumenta a temperatura no limite óleo-água, o que é propício para a ruptura da máscara facial limite.

Por outro lado, o petróleo bruto absorve parte da energia térmica convertida a partir da energia sonora, o que pode reduzir a viscosidade do petróleo bruto, e favorece a sedimentação por gravidade e a separação do óleo e da água das "partículas" de água.

Fatores que afetam a desemulsificação ultrassônica:

1. Existem muitos fatores para a desemulsificação ultrassônica, como intensidade do som, frequência ultrassônica, tempo de radiação, temperatura, tempo de estabilização, viscosidade do petróleo bruto, etc.

2. A intensidade e sua distribuição são um dos fatores importantes que afetam a desemulsificação ultrassônica. A intensidade do som deve ser controlada abaixo do limite de cavitação. A intensidade sonora ótima necessária para a desemulsificação é diferente devido às grandes diferenças nas propriedades de cada petróleo bruto.

3. A frequência da onda afeta apenas a distância da "partícula" movendo-se em direção ao antinó ou nó da onda dentro de uma certa faixa de magnitude e não tem impacto significativo no efeito de desemulsificação dentro de uma certa faixa de magnitude. Deduz-se teoricamente que a frequência tem um efeito na condensação das "partículas", e que a frequência óptima para as partículas produzirem condensação sob a acção das ondas acústicas é cerca de 21~25 kHz.

4. Emulsificação e desemulsificação são na verdade um processo de equilíbrio dinâmico. A emulsão pode ser quebrada selecionando o tempo de tratamento apropriado. No entanto, se o tempo de tratamento ultrassônico for muito longo, a fase bifásica óleo-água separada pode ser emulsionada para formar uma emulsão mais estável. Portanto, o tempo de radiação da onda sonora não é quanto maior, melhor.

5. A influência da desemulsificação e desidratação do petróleo bruto é óbvia. A fração mássica de água após a desemulsificação do petróleo bruto diminui com o aumento da temperatura, mas a faixa decrescente é cada vez menor com o aumento da temperatura.