А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
120
кр
=
(3.21)
мұндағы σ – беттік керілу; ε – ортаның диэлектрлік
өткізгіштігі; d – тамшы диаметрі; А – пропорционалдық
коэффициенті, ол эмульсия концентрациясына байланысты.
Жеке тамшы үшін А=380, ал эмульсиядағы дисперсті фаза
концентрациясы 5,10 және 20% кезінде А мәні сәйкесінше:
382 391 ... 403.
Жоғарыда айтылғандарды есепке алғанда, электр дегидра-
тордағы сусыздану процесінің технологиясы мына шарттарды
ескеру керек: Е<Е
кр
, бұл электродтағы кернеудің төмендеуі
немесе олардың арасындағы арақашықтың артуы арқылы жүзеге
асады.
Деэмульсация қондырғылары, электр өрісін пайдаланатын,
негізінен өндірістік жиілігі 50 Гц болатын айнымалы токта
жасалады. Электр дегидратор (3.20-сурет) ол көлденең
цилиндрлі ыдыс, оның ішінде тіктөртбұрышты рама тәріздес екі
электрод
орналасқан,
олар
параллельді
ілінген
және
құрылғының көлденең қимасын толықтай алып жатыр.
Электродтар арасындағы арақашықтық 20-дан 40 см арасында
өзгеріп тұрады.
Электр
дегидраторды
(ЭДГ)
орташа
және
ауыр
мұнайларды терең тұзсыздандыру үшін қолданады. Оны
жылыту пештері блогы немесе басқа да қыздырғыш және
тұндырғыштан кейін орнатады. ЭДГ-да электродтар (3.21-
суретте, 1,2) бірінің үстіне бірі көлденең ілінген, пішіні тік
төртбұрышты рама тәріздес және құрылғының көлденең
қимасын толықтай алып жатыр. Электродтар арасындағы
қашықтық 25-40 см, олардың қорек көзі қуаты 50 кВт болатын
екі трансформаторлар.
ЭДГ-ға шикізаттың берілуі төмен жақтағы тармақтары бар
таратушы коллектор арқылы келеді, ол эмульсияның барлық
көлденең қима бойынша таралуын қамтамасыз етеді. ЭДГ-да
эмульсия үш түрлі өңдеу ауданынан өтеді. Бірінші ауданда
эмульсия тұндырылған су қабатынан өтеді, оның деңгейі тарату
коллекторынан 20-30 см жоғары автоматты ұсталып тұрады. Бұл
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
121
зонада эмульсия сумен шайылады, соның нәтижесінде ол өзінің
негізгі қабат суынан айырылады.
3.20-сурет. ЭГ-160 электр дегидратордың схемасы:
І-эмульсияны енгізу; ІІ-мұнайды іріктеу; ІІІ-суды түсіру;
1-эмульсияны таратушы; 2-электродтар; 3-мұнай жинағы; 4-ілінуші
изолятор; 5-реактивті катушка; 6-жоғары вольтті трансформатор
Сусыздандырылған эмульсия аз жылдамдықпен жоғары
қозғалып алғашында электр өрістің аз кернеуі ауданында, одан
соң тұндырылған су және төменгі электрод деңгей арасында
өңдеуге ұшырайды, ал одан кейін жоғары кернеу ауданында, екі
электрод арасында өңделеді.
3.21-сурет. Электр дегидратордың принципиалды схемасы
А.А. Исмаилов, Т.Н. Жарқынбеков, Г.Ж. Смаилова
122
Құрамында парафині бар эмульсияны бұзу және мұнайды
тұзсыздандыру үшін үш электроды бар ЭДГ пайдаланылады.
Бұл
құрылғыларда
эмульсияны
төменгі
және
орташа
электродтар арасындағы таратушы басы арқылы енгізеді.
Эмульсияны
механикалық
әдістермен
бұзуға
жататындар: тұндыру, центрифугирлеу және сүзу.
Тұндыру – жаңа тұрақты эмульсияларға қолданылады,
олар эмульсияны құрайтын компоненттердің тығыздықтарының
айырмашылығы себебінен су және мұнайға бөлінуі мүмкін.
Тұндыру процесі мыналар үшін кең қолданылады: мұнайды
сусыздандыру және тұзсыздандыру, суды коррозия, кремний
қосылыстары
және
басқа
да
ластағыштардан
тазарту,
сұйықтықтан газды бөлу.
3.10-кесте
Электр дегидратордың техникалық сипаттамасы
Параметрлер
Параметр мәндері
Жұмыс қысымы, МПа
1
Эмульсия температурасы, С
110
Құрылғы диаметрі, м
3,4
Құрылғы ұзындығы, м
16,4
Құрылғы көлемі, м
3
160-200
Электродтардағы кернеу, В
11500-16500
Тауарлы мұнай бойынша
өнімділік, т-тәул
2000-5000 дейін, 8000-11500
дейін
Тұндыру процесінің негізгі көрсеткіші болып ауырлық
күші әсерінен бөлшектердің тұну жылдамдығы саналады.
Әдетте, тұндыру процесін ламинарлы режимдегі шар тәріздес
пішін (3.22-сурет) үлгісінде қарастырады, ол турбулентті
режимде (3.23-сурет) де жүреді.
Егер өлшенген бөлшектердің өлшемі 0,5 мкм үлкен болса,
онда су тамшысының тұну немесе судан мұнайды көтеріп алу
жылдамдығы Стокс заңына бағынады, бұдан шығатыны,
дисперсті фаза бөлшегі және су және мұнайдың тығыздықтары
аз және ортаның тұтқырлығы жоғары болған сайын тұну процесі
соншалықты баяу жүреді:
Өндірістегі мұнай, газ, суды дайындау және тасымалдау
123
в
=
с
(
ч
м
)
м
(3.22)
3.22-сурет. Қозғалмайтын ортадағы бөлшекке күштердің әсер ету
сұлбасы
Мұнай эмульсиясының суық тұндыруы фазаға айналатын
қысым жағдайында, ал жиі жағдайда ДЭ алдын ала өңдеу
арқылы жүргізіледі. Мұнай эмульсиясы өзіне қажетті ДЭ көлемі
және қабат суымен сусыздандыру сатысынан тұндырғышқа
барады. Эмульсияға ДЭ және қабат суының берілісі фаза
инверсиясын және мұнай мен суда эмульсияның ыдырауын
тудырады. Фаза инверсиясы энергетикалық жағынан тиімді,
себебі су тамшылары жоғары тұтқырлықты – мұнайға
қарағанда, мұнай бөлшектері аз тұтқырлықты су ортасында
қозғалады. ДЭ пайдалану эмульсия өңдеу уақытын 1 сағатқа
қысқартады.
Достарыңызбен бөлісу: |
