Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների հիմնական գործառնական սկզբունքը հիմնված է ուլտրաձայնային խոռոչի ազդեցության վրա: Երբ բարձր - հաճախականության ուլտրաձայնային ալիքները (սովորաբար 20khz- ի եւ 100khz- ի միջեւ) հեղուկ միջավայրում գործում են հեղուկի մեծ քանակությամբ փուչիկները (կավիտացիայի փուչիկները) ստեղծվում են հեղուկի մեջ: Այս փուչիկները արագորեն ընդլայնվում են ուլտրաձայնային ալիքի բացասական ճնշման փուլում եւ անմիջապես փլուզվում ճնշման դրական փուլում: Այս փլուզումը թողարկում է ծայրաստիճան բարձր տեղական էներգիա (տեղական ջերմաստիճանը կարող է հասնել ավելի քան 5000K, իսկ տեղական ճնշումները կարող են հասնել հարյուրավոր մթնոլորտների), որոնք ուղեկցվում են ուժեղ ցնցող ալիքներով, միկրոջներով եւ իրարանցմամբ:
Նավթի վերամշակման ծրագրերում այս էներգիայի թողարկումը բազմաթիվ ազդեցություն ունի նավթային համակարգի վրա. Նախ, ինտենսիվ մեխանիկական թրթռումը նավթի մեջ կոտրում է մակրոդեկուլային ուժերը: Երկրորդ, միկրոջեթները կարող են պոկել նավթի եւ ջրի էմուլսիաների միջեւ կայուն ինտերֆեյնը, յուղի խթանում - ջրի տարանջատում: Ավելին, խոռոչի էֆեկտը մաքրում է խողովակաշարի պատերից մասշտաբներն ու կեղտը, նվազեցնելով սարքավորումների արգելափակման ռիսկը: Հենց այս բնորոշ է «հիմնականում ֆիզիկական գործողությունների եւ քիմիական աղտոտման» բնութագիրը, որն ուլտրաձայնային համասեռամոլներին հնարավորություն է տալիս նավթավերամշակման առավելություններ, որոնք դժվար է համընկնել ավանդական տեխնոլոգիաների հետ:
2-ը: Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների հիմնական կիրառման սցենարներ նավթի վերամշակման մեջ
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների տեխնիկական բնութագրերը հնարավորություն են տալիս ծածկել հիմնական վերամշակման հղումները ամբողջ նավթի արտադրության շղթայում, արդյունահանումից եւ փոխադրումից մինչեւ վերամշակման: Հետեւյալը երեք հիմնական դիմումի սցենարների մանրամասն վերլուծություն է.
2.1 Հում նավթի արդյունահանում եւ փոխադրում. Մանրածախության արդյունավետ նվազեցում եւ անվտանգ փոխադրում
Բարձր արդյունահանման եւ տեղափոխման արդյունահանումը եւ տրանսպորտը մածուցիկության հում նավթը (ինչպիսիք են ծանր հում նավթը եւ մածուցիկ յուղը) մեծ մարտահրավեր են ներկայացնում նավթարդյունաբերության ոլորտում: Ասֆալտենների, խեժերի եւ մոմերի բարձր կոնցենտրացիայի պատճառով այս տեսակի հում նավթի մածուցիկությունը կարող է հասնել սենյակային ջերմաստիճանում հազարավոր կամ նույնիսկ տասնյակ հազարավոր MPA: Փոխադրման ավանդական մեթոդները պահանջում են ջեռուցում (ինչը մեծ էներգիա է սպառում) կամ ավելացնելով քիմիական մածուցիկության նվազեցում (որոնք հակված են շրջակա միջավայրի աղտոտման), մածուցիկության եւ բնապահպանական ճնշումների արդյունքում:
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները հասնում են ֆիզիկական մածուցիկության նվազմանը, խավիացման ազդեցության միջոցով: Նախ, բարձր - Հաճախակի տատանումները քանդում են հում նավթի մեծ մոլեկուլային ագրեգատների տարածական կառուցվածքը, նվազեցնելով միջմոլեկուլային շփումը: Երկրորդ, Cavitation փուչիկների փլուզմամբ առաջացած տեղայնացված բարձր ջերմաստիճանը կարող է ժամանակավորապես հալեցնել մոմի բյուրեղները հում նավթի մեջ, կանխելով դրանց կախվածությունն ու խցանված խողովակաշարերը: Գործնական տվյալները ցույց են տալիս, որ երբ այտուցված հոմոգենիզատորները օգտագործվում են ծանր նավթամուղներում, նավթի ծանր մածուցիկությունը կարող է կրճատվել 30% -ով - 60% եւ փոխանցման ճնշում 20% -ով: 35%: Սա վերացնում է քիմիական ռեակտիվների անհրաժեշտությունը, էներգիայի սպառումը նվազեցնելու եւ շրջակա միջավայրի աղտոտումը խուսափելու համար: Ավելին, հում նավթային ջրհորների վրա փոքր ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորների տեղադրումը կարող է բարելավել նավթի հումքի հոսքը եւ բարձրացնել արդյունահանման արդյունավետությունը, դրանք հատկապես հարմարեցնելով ցածրորակ ջրամբարներից:
2.2 Հմուտ նավթի ջրազրկում. Բուժումացում եւ տարանջատում `նավթի հումի որակը բարելավելու համար
Երբ հում նավթը արդյունահանվում է ձեւավորումից, այն սովորաբար կրում է զգալի քանակությամբ ջուր (նավթ ձեւավորելը - S րի էմուլսիա): Այս ջուրը ոչ միայն մեծացնում է տրանսպորտի ծախսերը, այլեւ կոռումորում է սարքավորումները հետագա վերամշակման ժամանակ, ազդելով արտադրանքի որակի վրա: Հետեւաբար, հում նավթի ջրազրկումը կարեւոր քայլ է նավթի վերամշակման մեջ: Ավանդական հում նավթի ջրազրկման տեխնոլոգիաներ (ինչպիսիք են նստվածքը, կենտրոնախումբը եւ քիմիական ապամոնտաժումը) տառապում են ցածր ջրազրկման արդյունավետությունից, մնացորդային քիմիական ռեակտիվներից եւ սարքավորումների մեծ ոտնահետքերով: Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորի ապամոնտաժման եւ ջրազրկման սկզբունքը ապավինում է խավիացման ազդեցությանը, ինչը խանգարում է էմուլսիայի միջսահմանային թաղանթին: Նավթի ցրված փուլը (ջրի կաթիլներ) - րի էմուլսիան պատված է կայուն ինտերֆեյսի մեմբրանով (բաղկացած է սերմնահեղուկներից, ինչպիսիք են ասֆալտեններն ու կոլոիդները), ինչը դժվար է կոտրել ավանդական մեթոդների օգտագործումը: Ուլտրաձայնային խոռոչի փուչիկների փլուզմամբ ցնցող ալիքները եւ միկրոջեթները ուղղակիորեն պոկում են միջսենյակային թաղանթով, պատճառելով ջրի կաթիլները բախվել եւ համախմբվել ավելի մեծ կաթիլների մեջ, ի վերջո առանձնացնելով հում նավթը ծանրության տակ: Համեմատ ավանդական տեխնոլոգիաների հետ, ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները կարող են բարձրացնել 40% -ով հում նավթի ջրազրկման արդյունավետությունը 70% - 70% -ով `նվազեցնելով ջրազրկված հում նավթի ջրի պարունակությունը 0,5% -ով (վերամշակման արդյունաբերության ստանդարտի վրա: Սա վերացնում է քիմիական տերմինատորների անհրաժեշտությունը, կրճատելով կեղտաջրերի հետագա բուժման բեռը: Ավելին, այս տեխնոլոգիան հարմար է նաեւ դժվարին - «Ծերացած էմուլսիաները» բուժել (էմուլսիաներ, որոնք երկար ժամանակ են դարձել չափազանց կայուն) տերմինների պահեստավորում:
2.3. Նավթի վերամշակում. Ռեակցիայի գործընթացների օպտիմալացում եւ արտադրանքի եկամտաբերության բարելավում
Նավթային վերամշակման գործընթացներում (օրինակ, կատալիտիկական ճեղքման եւ հիդրոտեգինգ), FeeTock- ի միատեսակությունն ու կեղտաջրերը ուղղակիորեն ազդում են ռեակցիայի արդյունավետության եւ արտադրանքի որակի վրա: Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները կարող են օպտիմալացնել վերամշակման գործընթացը հետեւյալ եղանակներով.
2.3.1 FeeDstociation Preteatment. Ուլտրաձայնային կավատը խանգարում է կոոկոսի մասնիկների եւ մետաղական կեղեւների ագրեգատներին (օրինակ, նիկելի եւ վանադիում), կանխելով նրանց կատալիզատորի ծակոտկեն: Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները նաեւ համազգեստով խառնվում են կերակրումը եւ կատալիզատորը, ավելացնելով կատալիթյիկական արձագանքման կոնտակտային տարածքը եւ խթանում են ռեակցիայի արդյունավետությունը:
2.3.2 Ապրանքի վերամշակումը. Քսայուղերի, դիզելային եւ այլ ապրանքների վերամշակման գործընթացում, ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները կարող են արտադրանքի միջոցով հեռացնել աննշան անմաքուր մասնիկներ (ինչպիսիք են կոլոիդները եւ ասֆալտենային մնացորդները), արտադրանքի հստակության եւ կայունության բարելավում: Ավելին, ուլտրաձայնային համասեռացուցիչները խթանում են հավելանյութերի միատեսակ ցրումը (ինչպիսիք են հակաօքսիդիչներն ու լվացող միջոցները) ամբողջ նավթի ընթացքում, բարելավելով արտադրանքի աշխատանքը: Վերամշակման գործարանում տեղի ունեցած դեպքի ուսումնասիրությունը ցույց է տվել, որ ուլտրաձայնային հոմոգենիզացման նախապատվության համակարգի տեղադրումը նախքան կատալիզատորային ճեղքման միավորը երկարաձգված կատալիզատորների փոխարինման ցիկլերը 30% -ով աճել է 2% -ով:
Որպես նավթի արդյունաբերության անցում դեպի կանաչ, արդյունավետ եւ ցածր - ծախսերի գործընթացներ, ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ, իրենց եզակի խոռոչի տեխնոլոգիայով, առաջարկում են նորարարական լուծումներ առանցքային նավթի մածուցիկության նվազեցում, ապամոնտաժում եւ ջրազրկում: Սա ոչ միայն անդրադառնում է ավանդական տեխնոլոգիաների ցավի կետերին, այլեւ ուժեղ աջակցություն է ցուցաբերում ծախսերի իջեցման, արդյունավետության բարելավման, էներգիայի պահպանման եւ արտանետումների կրճատմանը: Տեխնոլոգիայի շարունակական առաջխաղացումով եւ դրա դիմումի սցենարների շարունակական ընդլայնմամբ, ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորները պատրաստ են նավթի վերամշակման ոլորտում հիմնական տեխնոլոգիա դառնալ, զգալիորեն նպաստելով գլոբալ էներգետիկ արդյունաբերության կայուն զարգացմանը: