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电源参数对原油电脱水效率影响的研究

薛莹  
【摘要】:现有脱水实验研究对不同电场类型、电场幅值和电场频率等电参数作用下的原油脱水效果缺乏统一认识,对脱水条件的选择缺乏理论依据。针对以上问题,本文利用实验室小型原油电脱水系统开展了不同电参数下的脱水试验研究。具体研究工作如下: 简要介绍了原油脱水技术生产的目的和意义,概括地叙述了国内外原油电脱水技术的研究现状和发展趋势,分析了影响原油电脱水效率的主要参数,并阐述了主要的电破乳机理。根据试验需要完善了实验室小型电脱水系统,介绍了乳化液的配置方法、试验数据的测量方法及试验基本流程。通过电脱水系统开展了交流均匀电场和交流非均匀电场作用下的脱水试验,直流均匀电场和直流非均匀电场在平挂电极和竖挂电极下的脱水试验,脉冲电场下不同电压幅值、频率和占空比下的脱水试验。通过实验得出以下结论: 在工频交流电场作用下,随着外施电场强度的增加脱水率呈上升趋势,但当外施电场强度超过电分散场强时,脱水率有所下降,在工频交流均匀电场作用下,试验得到的最佳脱水电场强度为6kV/cm。在非均匀电场作用下,影响脱水效果的因素主要有电场不均匀系数、乳化液初始含水率和电场强度,根据正交分析得到,非均匀电场下对脱水效果起到主要影响的因素是电场强度。 在直流电场作用下,电极形式及电场类型对脱水效果有显著影响。在平挂电极下,均匀电场作用下的脱水效果优于非均匀电场,且脱水电场较非均匀电场稳定;竖挂电极可以减少电分散和短路现象的发生,并且在非均匀电场作用下的脱水效果更理想。 在脉冲电场作用下,不同频率下的最佳脱水电场强度不同,同一电场强度下也存在最佳脱水频率,试验得到的脉冲电场最佳脱水电场强度为5kV/cm,最佳脱水频率为2kHz。脉冲电场占空比对脱水电场的稳定性起到关键作用,试验得到,在脱水过程的不同时间内选择不同占空比可以有效提高脱水效率并防止由于水滴成链导致的电极间击穿现象的发生。


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