油水エマルジョンの超音波プロセッサー

December 15, 2022
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安定した水中油エマルジョンは分離が非常に難しく、石油生産で遭遇する最も困難な問題の 1 つです。エマルジョンの粘度は、分離相の粘度よりもはるかに高く、これが坑井の圧力損失が大きく、油の回収率が低い理由です。この論文は、水性媒体からの懸濁油相の分離を促進するための超音波エネルギーの使用に関する実験室での研究に関するものです。

この論文では、安定した水中油型エマルションにおける油と水の分離に対する超音波エネルギーの影響を調査します。油相濃度、油相組成、超音波強度、および温度がエマルション合体に影響を与える重要な要因であり、エマルション合体は超音波処理後比較的短時間で発生することがわかりました。さらに、油滴はより高い油相組成 (10%、35%) を持っていたため、過去の研究で観察された残留油の減少を説明できる可能性があります。動的合体プロセスの顕微鏡写真を多数撮影し、平均液滴サイズの変化を記録しました。これは、超音波周波数、油相濃度、およびその他の変数の関数としての合体速度の数学モデルの開発につながりました。これらのモデルは、理論的には健全で使いやすいものです。数学モデルの予測と実験結果を比較すると、良い一致が得られます。

研究の結果は、最適なエネルギー レベルでの超音波処理が、液液分離性能の向上において特定の化学凝集剤よりも優れていることを示しています。この技術は、エマルジョン後の分離や現場での坑井処理にも適用できます。

水中油エマルジョンは、油井の掘削、完成、生産のさまざまな段階で重要です。油水エマルジョンは、リザーバー自体に存在するか、抽出プロセスの結果として存在します。これらのエマルションは、輸送と精製のコストを大幅に増加させ、実際に坑井と貯留層の問題を悪化させます。

エマルジョンは、伝統的に石油生産において不可逆的ではあるが不可欠な段階であると考えられてきました。これらのエマルションの最も重要な特性には、粒子サイズと分布、粘度、密度、濃度、油と炭素の含有量、音速、pH、電位と表面電荷などがあります。これらのパラメーターの値により、エマルションは形成または破壊されます。しかし、石油工学用途のほとんどの場合、これらの油中水エマルジョンを破壊する必要があります。

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超音波エネルギーとエマルジョンの使用


解乳化は、小さな油滴が合体して大きな油滴を形成するエマルジョン破壊プロセスです。合体プロセスをスピードアップし、回復率を高めるには、追加の力が必要です。解乳化を強化するためのいくつかの技術が存在します。文献に見られる典型的な添加物には、化学的解乳化剤、pH 調整、重力または遠心沈降、ろ過、熱処理、および静電解乳化剤が含まれます。超音波技術はエマルジョンを急速に破壊する能力を持ち、この技術はエマルジョンを非破壊的に分析するために使用できます。また、エマルションを分解して油の回収を改善し、グリースの生産を増やすのにも役立ちます。粗油水エマルジョンの合体と分離に対する超音波照射の影響。実験的研究を通じて、超音波処理と化学処理を組み合わせた効果により、低周波の機械的攪拌のみにさらされた化学処理の分離効率が大幅に向上することがわかりました。彼らは、超音波処理技術は、化学物質の必要量を減らしながら、天然の油と水の合体と分離を改善する潜在的に実用的な方法を提供すると結論付けました.

 

効率的な乳化のための超音波装置

 

RPS-SONIC は、液体の効率的な乳化と分散のための幅広い超音波デバイスとアクセサリを提供しています。

 

1.最大500ワットの実験用超音波装置により、試験管、エッペンドルフ容器、ビーカー、またはフローセルでエマルジョンを簡単に調製できます。これらのデバイスは、主にサンプルの準備や初期のフィージビリティ スタディに使用され、レンタル可能です。

2.800 および 1,000 および 2,000 ワットの超音波プロセッサは、RPS-SONO20 セットのように、フロー セルとさまざまなブースター ホーンおよびソノトロードを備えており、より大きなボリューム ストリームを乳化できます。このようなデバイスは、ベンチトップまたはパイロット プラント スケールでのパラメータ (振幅、操作圧力、流量など) の最適化に使用されます。

3. 3、6、9、および 12kW の工業用超音波処理装置と、そのようなユニットをいくつかまとめたより大きなクラスターは、ほぼすべてのレベルで生産量の流れを処理できます。

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