Ultrasonik homogenizatorların əsas əməliyyat prinsipi ultrasəs kavitasiya effektinə əsaslanır. Yüksək - Tezlik ultrasəs dalğaları (adətən 20 khz və 100 khz arasında) maye bir mühitdə hərəkət edir, çox sayda kiçik baloncuk (kavitasiya baloncukları (kavitasiya baloncukları) maye halında yaradılır. Bu baloncuklar, ultrasəs dalğasının mənfi təzyiqi mərhələsində sürətlə genişlənir və müsbət təzyiq mərhələsində dərhal çökür. Bu çökmə həddindən artıq yüksək yerli enerji buraxır (yerli temperatur 5000 kq-a çata bilər və yerli templer yüzlərlə atmosferə çata bilər), şok dalğaları, mikrojetlər və turbulensiya ilə müşayiət olunur.
Neft emalı tətbiqlərində bu enerji buraxılışında neft sisteminə çox təsir göstərir: birincisi, makroomolekulyar aqreqatları (məsələn, intermolekulyar qüvvələri azaltmaq üçün makroomolekulyar aqreqatları (asfalten və kolloidlər kimi) parçalayır. İkincisi, mikrojetlər yağ və su emulsiyalarının, neftin təbliği ilə sabit interfakial membranı yırtmağa, suyun ayrılması. Bundan əlavə, kavitasiya effekti, avadanlıqların tıxanma riskini azaltmaqla, boru divarlarından miqyaslı və çirkləri təmizləyir. Ənənəvi texnologiyalarla uyğunlaşmağın çətin olan neft emalı sahəsində ultrasəs homogenizator üstünlükləri verən "əsasən fiziki hərəkət və kimyəvi çirklənmə" nin bu xüsusiyyətidir.
2. Neft emalı sahəsində ultrasəs homogenizatorlarının əsas tətbiqi ssenariləri
Ultrasonik homogenizatorların texniki xüsusiyyətləri, hasilat və daşınmaya qədər bütün neft istehsal zənciri boyunca əsas emal bağlantılarını əhatə etməyə imkan verir. Aşağıdakı üç əsas tətbiq ssenarisinin ətraflı təhlilidir:
2.1 Xam neft hasilatı və nəqliyyat: səmərəli özlülük azaldılması və təhlükəsiz nəqliyyat
Yüksək - Viskozlu xam neftin hasilatı və daşınması (məsələn, ağır xam neft və viskoz yağı) neft sənayesində böyük bir problem təqdim edir. Asfaltenlərin yüksək konsentrasiyası, qatranlar və mumların yüksək konsentrasiyası, bu tip xam neftin viskozitesi, otaq temperaturunda minlərlə və ya on minlərlə mpa · s. Ənənəvi nəqliyyat metodları istilik tələb edir (çox enerji istehlak edir) və ya kimyəvi viskozitasiya azaldılmasını tələb edir (ekoloji çirklənməyə meyllidir), nəticədə əhəmiyyətli qiymət və ekoloji təzyiqlər nəticələnir.
Ultrasonik homogenizerlər kavitasiya effekti vasitəsilə fiziki özlülük azaldılmasına nail olurlar. Birincisi, yüksək - Tezlik titrəmələri, orta molekulyar aqreqatların fəza quruluşunu parçalayın, köklü sürtünməni azaldır. İkincisi, kavitasiya baloncuklarının çökməsi nəticəsində yaranan lokallaşdırılmış yüksək temperatur, xam neftdə mum kristallarını müvəqqəti əridir, çöküntüsünün və tıxanan boru kəmərlərinin qarşısını alır. Praktik məlumatlar göstərir ki, ağır neft kəmərlərində ultrasəs homogenizerlər istifadə edildikdə xam neft viskozitesi 30%, 20% və 20% -ə qədər endirilə bilər. 35%. Bu, kimyəvi reagentlərə olan ehtiyacı aradan qaldırır, enerji istehlakını azaldır və ətraf mühitin çirklənməsindən yayınmaq. Bundan əlavə, xam neft quyusundakı kiçik ultrasəs homogenizatorları quraşdıraraq xam neft axınını yaxşılaşdıra və hasilat səmərəliliyini artıra bilər, onları aşağı səviyyəli termançalanan su anbarlarından çıxarış üçün xüsusilə uyğunlaşdırır.
2.2 Xam neft susuzlaşdırılması: xam neftin keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün demulsifikasiya və ayrılması
Xam yağı meydana gəlməsindən çıxarıldıqda, adətən əhəmiyyətli miqdarda su daşıyır (bir neftin əmələ gətirilməsi su emulsiyası). Bu su nəinki nəqliyyat xərclərini artırmır, həm də məhsulun keyfiyyətinə təsir göstərən sonrakı emal zamanı avadanlıqları da əhatə edir. Buna görə xam neft dehidrasiyası neft emalı sahəsində kritik bir addımdır. Ənənəvi xam neft dehidrasiya texnologiyaları (çöküntü, sentrifuma və kimyəvi demulifikasiya kimi) aşağı susuzlaşdırma səmərəliliyi, qalıq kimyəvi reagentlər və böyük avadanlıq izindən əziyyət çəkir. Ultrasonik homogenizerin demulsifikasiya və susuzlaşdırma prinsipi, boşalma effektinə güvənir, bu, emulsiya interfakialt membranını pozur. Bir neftdə dağılmış mərhələ (su damlaları) su emulsialı, ənənəvi metodlardan istifadə etməkdə çətinlik çəkmək çətin olan sabit bir interfassiya və kolloidlər kimi səthi akfaktələrdən ibarətdir) ilə örtülmüşdür. Ultrasonik kavitasiya baloncuklarının çökməsi ilə yaranan şok dalğaları və mikrojetlər, interfik membrandan birbaşa yırtılır, su damlalarının daha böyük damcılara toqquşmasına və daha böyük damcılara qarışmasına səbəb olan, nəticədə kobud yağdan ayırır. Ənənəvi texnologiyalarla müqayisədə, ultrasəs homogenizatorları xam neft susuzlaşdırma səmərəliliyini 40% - 70%, susuzlaşdırılmış xam neftin suyun tərkibini 0,5% -i azaltmaq (emalı sənayesi standartına cavab vermək). Bu, sonrakı çirkab sularının müalicəsinə yükü azaltmaqla kimyəvi demasijilərə ehtiyacını aradan qaldırır. Bundan əlavə, bu texnologiya da çətin bir şey üçün uyğundur
2.3. Neftin təmizlənməsi: reaksiya proseslərini optimallaşdırmaq və məhsul məhsuldarlığını artırmaq
Neft emalı proseslərində (katalitik krekinq və hidrotəmizləmə), bəslənmə vəziyyətinin vahidliyi və çirkli məzmunu birbaşa təsirli reaksiya və məhsul keyfiyyəti. Ultrasonik homogenizatorlar təmizləyici prosesi aşağıdakı yollarla optimallaşdıra bilər:
2.3.1 FeedStock ProteRutment: Ultrasonik kavitasiya, coke hissəcikləri və metal makiyaj aqreqatlarını (məsələn, nikel və vanadiyası kimi) yem örtüyündə, katalizatorun məsamələrini tıxanmasının və katalizatorun ömrünü uzatmasının qarşısını alır. Ultrasonik homogenizerlər də bəsləmə və katalizatoru, katalitik reaksiya əlaqə sahəsini artıraraq reaksiya səmərəliliyini artırır.
2.3.2 Məhsulun təmizlənməsi: sürtkü yağları, dizel və digər məhsullar, ultrasəs homogenizatorları (məsələn, kolloidlər və asfalten qalıqları) məhsulu aydınlığını və sabitliyini yaxşılaşdırmaq, məhsulu çıxarmaq olar. Bundan əlavə, ultrasonik homogenizatorlar, məhsulun fəaliyyətini artıran, yağ boyunca əlavələrin vahid dispersiyasını (antioksidanlar və yuyucu vasitələr kimi) vahid şəkildə bölüşdürürlər. Bir emalı zavodunda bir iş araşdırması, bir katalitik çatlama bölməsinin 30% -ə qədər uzatmadan əvvəl, bir katalizatorun əvəzedici hissələrini 3% və endirilən avadanlıqların istismar tezliyini 2%, nəticədə ümumi iqtisadi fayda gətirməmişdən əvvəl bir ultrasəs homojenizasiyasının əvvəlcədən qurulması sisteminin quraşdırılması olduğunu göstərdi.
Yaşıl, səmərəli və aşağı - qiymətli proseslər, qiymətli proseslər, ultrasəs homogenizatorları, özünəməxsus kavitasiya texnologiyası ilə, kobud yağı özlülük azaldılması, demulsifikasiya və susuzlaşdırma və saflaşdırma kimi əsas proseslər üçün innovativ həllər təklif edir. Bu, yalnız ənənəvi texnologiyaların ağrı nöqtələrini yalnız bir şəkildə həll etmir, həm də xərclərin azaldılması, səmərəliliyi yaxşılaşdırılması, enerji qorunması və emissiya azaldılması üçün güclü dəstək verir. Texnologiyanın davamlı irəliləməsi və tətbiq ssenarilərinin davamlı genişləndirilməsi ilə, ultrasəs homogenizatorları, qlobal enerji sənayesinin davamlı inkişafına əhəmiyyətli dərəcədə töhfə verən neft emalı sektorunda əsas texnologiya olmağa hazırlaşır.