專利名稱：乳化液的水擊諧波破乳方法
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(chǎng)破乳，還 有超聲破乳、電場(chǎng)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/0(或0/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)本身的裝置一一控制閥進(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。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明對(duì)含水乳化油或者乳化含油廢水進(jìn)行破乳的 具體過程。如圖l所示，通過檢測(cè)沉降分離裝置分離后的油相(或水相)中的水相(或 油相)含量，實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)控制閥的啟閉動(dòng)作規(guī)律曲線，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的水擊諧 波，將循環(huán)到控制閥處的乳化液進(jìn)行在線破乳處理，使乳化液中的分散相在水 擊諧波作用下，產(chǎn)生徑向諧振，振幅增大，降低油——水界面膜的界面能和油 液的粘度，分散相向波峰(器壁附近)移動(dòng)，發(fā)生碰撞、積聚，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，通過設(shè)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)后的沉降 分離裝置上不同的出口而實(shí)現(xiàn)油相和水相的自動(dòng)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。
權(quán)利要求
1、一種乳化液水擊諧波破乳的方法，其特征在于，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；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(器壁附近)移動(dòng)，分散相相互碰撞、粘合使其體積和重量均增大；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。
2 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化液水擊諧波破乳的方法，其特征是，步驟 1中，水擊諧波頻率的大小決定于母液的乳化程度，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制閥的啟閉動(dòng) 作規(guī)律曲線。
3 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化液水擊諧波破乳的方法，其特征是，步驟 2中，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。
4 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化液水擊諧波破乳的方法，其特征是，在步 驟3中，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。
全文摘要
一種乳化液水擊諧波破乳的方法，用于化工分離技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將流體傳輸系統(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，水擊振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，降低油水界面能，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(器壁附近)移動(dòng)，相互碰撞、粘合使其體積和重量增大，進(jìn)入沉降分離裝置中實(shí)現(xiàn)油相和水相的分離。利用本發(fā)明的方法處理含水乳化油或乳化含油廢水，可在線破乳處理，設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低，具有實(shí)時(shí)性、主動(dòng)性以及使用范圍廣泛，適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D17/04GK101642634SQ20081023716
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者閣 劉, 張賢明, 毅 袁, 彬 陳 申請(qǐng)人:重慶工商大學(xué)