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超声波强化原油、污油破乳脱水技术
一、技术原理和应用对象原油中都含有不同数量的氯化物(氯化镁、氯化钙、氯化钠等)、含硫化合物〔硫醇、硫醚、硫化氢、噻酚等〕、含氧化合物(环烷酸、脂肪酸、酚类等)和杂质(金属、灰分等),为避免原油加工过程催化剂中毒、减少设备腐蚀、避免堵塞管路,提高石油产品质量,必须在原油蒸馏前进行脱酸、脱水与脱盐处理。在原油蒸馏过程中,我国常采用一脱四注工艺防腐,指的是脱盐、注碱、注氨、注水、注缓蚀剂。脱盐是一脱四注工艺防腐的基础。由于原油所含的盐类溶解在原油的水中,原油脱盐实际上和脱、表面活性物质、环烷酸等天然乳化剂,它们使原油极易形成乳化液,给原油除原油中的水分紧密相关。另外原油中含有固体物、胶质、沥青质、某些盐类脱水造成困难,故要使原油脱盐、脱水,首先应使原油乳化液破乳。原油破乳通常可采用物理破乳、化学破乳、电破乳,目前炼油厂较多采用卧式脱盐罐的电脱盐流程。但仅采用这些方法处理原油乳化物,并不总是能够有效地完全破坏乳化物,脱去水分。例如处理水包油乳化原油、污水回收油、老化油、某些进口原油等,由于它们具有复杂的化学成分和乳化结构,难以用化学方法与电法较好地破乳脱水。如将它们混入电脱盐罐会破坏电场,造成跳闸。如采用化学破乳,效果较差且成本很高。随着我国很多油田进入二、三次采油,提供给炼厂的原油品质逐渐变差,化学成分和油水乳状结构变得更为复杂,采用加热、高电压场和破乳剂的常规脱盐脱水方法将愈来愈难以达到炼油厂的脱水脱盐要求。电脱盐设备经常因电流负荷大而跳闸,使未达质量要求的原油流入后续生产工序。对于重质原油,粘度高、密度大,其破乳脱水比轻质原油更困难。粘度在5000mPas以内的稠油仍采用电-化学脱水,即以化学破乳剂为主,电脱为辅的常规破乳脱水工艺;对粘度更大的稠油,采用常规方法已显困难。目前国内各炼油厂经电脱盐处理后原油的含盐含水量控制常有不稳定现象,受原料影响较大;也有为保证原油脱水效果,致使常减压电脱盐切水含油量超标现象。超声波是一种波动形式,同时超声波又是一种能量形式,当其声强超过一定值时,就可以通过它与媒质的相互作用,去影响、改变或破坏后者的状态、性质及结构。超声波破乳是将超声波能量辐射到原油乳状液中,使之产生一系列超声效应,如搅拌、碰撞、聚集、空化、加热、负压等,从而达到破坏油水界面膜,可不加或少加破乳剂仍能起到破乳脱盐脱水的作用。由于超声波在油和水中均具有较好的传导性,故这种方法适用于各种类型的乳状液,对于三次采油采出的水包油型乳化原油、污水回收油、老化油等,由于其化学成分及乳状结构的复杂性,难以用常规方法破乳脱盐脱水,声化学法可用于此类油的脱盐脱水,且具有较好的结果[40-44]二、关键技术和创新点在石油化工生产过程中,常需要对原油乳化液的进行破乳脱盐脱水和对污油进行破乳脱水。目前的石油工业中,破乳技术除了传统的化学破乳脱水法、电脱盐脱水法和热沉降等方法外,超声波作为一种新型的破乳方法具有广阔的应用前景。超声波破乳脱水技术是一种共性技术,可用于简单的各类油品破乳脱水,也可作为原油电脱盐过程的强化预处理,以达到原油精细脱水、脱盐目的。超声波破乳脱水主要是利用其位移效应,它可对油和水等介质产生凝聚、破乳、气泡、振动等作用.随着油和水滴的振动位移、使小油珠和小水珠聚集成大的油、水珠。因油和水的重力差异、大水珠迅速下沉,油珠上浮。达到油、水破乳脱水之目的。另外一方面是超声波可使油水界面膜张力降低,提供了破乳的良好条件。主要创新内容为南京工业大学超声化学工程研究所根据前期研究的超声破乳机制,开发国内最大的新型超声驻波场破乳装置,超声换能器也采用国内最新开发的多频(20kHz、40kHz等)、径向振动、大功率超声组合技术,使声波作用距离远、声场颗粒聚并效果好、处理量大;超声振动有利于破乳剂的分散,减少或不用破乳剂。超声频率组合产生频率协同作用,不同超声频率能与不同粒径范围的水滴产生共振,使超声能量得到充分利用,加大水滴碰撞几率,促进不同粒径水滴凝聚。另外驻波声场可使水粒子不断向波腹和波节移动、碰撞,然后生成直径较大的水滴,可直接沉降分离出部分水,减轻电脱盐负荷,显著提高原油脱水脱盐效果。新设计超声换能器及其放大技术,使得设计大型工业化超声处理器成为可能,提高了处理量与效率,减少设备制造成本。
南京工业大学 2021-04-13
双进油双电场劣质原油深度脱盐脱水
为适应原油重质化对电脱盐脱水技术的迫切需求,联合企业共同开展了双进油双电场原油高效电脱盐脱水研究,该技术已应用于500万吨/年重质原油两级电脱盐脱水装置,运行数据表明:装置运行安全、稳定,操作方便,原油脱后含盐<3mg/L、脱后含水<0.3%、排水含油>150mg/L,符合相关标准要求,并在国内外多套装置上得到推广应用,社会效益和经济效益显。已通过了中国石油和化学工业联合会的科技成果鉴定。
华东理工大学 2021-04-13
一种脱硝脱汞复合催化剂及其制备方法
本发明公开了一种用于脱硝脱汞的复合催化剂,包括质量百分比 30~40%的 TiO2,57~68%的壳聚糖,2~3%的助催化剂,助催化剂为 CuO、MnO2 及 CeO2 中的一种或其组合。制备上述催化剂的方法为:(1)将质量份 57~68 壳聚糖加入醋酸溶液中并搅拌使之充分溶解;(2)向壳聚糖醋酸溶液中加入质量份 30~40 的 TiO2 和 2~3 的助催化剂,然后使用 NaOH 溶液调节 pH 值至 9~12,并使用磁力搅拌、
华中科技大学 2021-04-14
一种测定钙系包芯线中金属钙含量的方法
本发明公开了一种快速测定钙系包芯线中金属钙含量的方法。 在常温常压下,利用 NH4Cl 溶液为溶样试剂、高纯金属镁或金属钙为 标准,采用气体容量法及相关装置,测定金属镁或金属钙标样及待测 样品在相同实验条件下产生氢气的体积,根据气体状态方程,通过比 较法计算出钙铁包芯线中金属钙的含量。本发明方法不仅适用于不同 含钙量的钙铁包芯线中金属钙的测定,还适用于不同含钙量的铝钙包 芯线、硅钙线等钙系包芯线中金属钙的测量。本发明
华中科技大学 2021-04-14
纳米碳酸钙、硫酸钙及其原位改性产品生产及应用推广
本项目以电石渣、石灰、烟道气、芒硝、氯化钙、废硫酸等“三废”资源作为原料,通过独创的工艺及高效节能新装备开发了系列可大规模、低成本生产的粒径均匀,平均粒径达到50纳米(nm)以下系列超微细钙类新产品。特别值一提的是在烟道气净化和超低排放的的同时,可充分利用其中的二氧化硫和二氧化碳和电石渣,实现"以废治废",低成本、高品质生产纳米碳酸钙和硫酸钙。系列新产品具有很好的熔融加工和显著的增强及增韧性能,在塑料、橡胶、沥青、涂料、粘结剂等产品中大比例添加性价比优势突出,开发潜力巨大。
厦门大学 2021-01-12
D—泛酸钙合成工艺研究
D-泛酸钙[N-(2,4-二羟基-3,3-二甲基丁酰)-β-氨基丙酸钙]属维生素类物质,作为人体和动物体内辅酶A的构成成分,主要作用是参与生物体内蛋白质、脂肪、糖类的代谢,广泛用于医药、食品和词料工业。 医药方面,D-泛酸钙作为药物,主要用于维生素B缺乏症及神经炎,手术后肠绞痛,辅助治疗红斑狼疮,此外还用于制造其他药物。食品方面,鉴于D-泛酸钙具有补充生物体内维生素B需求和增强食品风味两方面的功效,用作各种保健食品的营养增补剂。词料工业方面,D-泛酸钙主要用作猪鸡鸭、鱼等畜禽词料添加剂,防治动物因缺乏泛酸所引起的皮肤粘膜病变、发炎,肠道和呼吸道疾病,生殖机能紊乱,耐紧张能力降低,猪患鹅步病,家禽产蛋量低、胚胎死亡率高等。由于国内养殖业发展很快,加之D-泛酸钙在体内形成的活性代谢物泛酸是生物体自身成分,无毒性物质残留,是国际公认的一种绿色词料添加剂。工艺特点:工艺原料易得,来源广泛,立足国内; (1)本工艺反应条件温和,无高温、低温和高压等苛刻要求,因而对设备无特殊要求; (2)本工艺回收利用较完全,故成本较低; (3)本工艺“三废”主要是生产过程中产生的含氰废水,但可利用蒸馏—生物接触氧化塔处理工艺,使工艺废水达到国家排放标准; (4)本工艺采取先拆分、后酰胺化方法,产品质量较高,可达到出口标准,直接创汇。
武汉工程大学 2021-04-11
活性氨烟气脱硝技术
活性氨烟气脱硝系统是一种既具有 SCR 技术高的脱硝率和 SNCR 技术投资、 运行费用低的优势,而又区别于单纯的 SNCR 和 SCR 技术的新的脱硝方式,它 是以高反应活性的活性氨为还原剂,在 400-800℃,无催化条件下与 NOx 发生 还原反应,从而达到脱硝的目的,具有重大的理论突破和应用技术突破,其克 服了 SCR 技术的催化剂投资大、烟气成分影响大、运行成本高的缺点,克服了 SNCR 技术的反应温度高、还原剂与烟气混合差、脱硝效率低、氨气逸出量大 的系列缺点。 活性氨脱硝系统只需建立活性氨发生装置及其计量喷射系统,系统结构简 单,设备投资少,占地面积小,对锅炉(窑炉)工况的影响小,具有脱硝效率 高、运行成本低和适用范围广的特点,对于解决我国目前的脱硝难题具有重要 的现实意义,适用于多种工业锅炉和工业窑炉的烟气脱硝。
山东大学 2021-04-13
烟气脱硝增效剂
1. 痛点问题 目前循环流化床锅炉脱硝工艺主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)。SNCR技术应用于循环流化床锅炉有着明显的优势。循环流化床锅炉的运行温度区间与SNCR的反应温度窗口有重合,正常运行的情况下,可以直接提供合适的反应温度。将SNCR技术应用于循环流化床锅炉时存在明确的痛点问题,尤其是“双碳”背景下,为规模化消纳可再生能源,燃煤锅炉频繁处于低负荷运行状态,最佳脱硝反应温度窗口与炉内温度出现较多差异,氨及尿素等还原剂加入处,温度常低于SNCR反应最佳温度,脱硝效率以及氨利用率较低。实际运行中,常通过提升氨氮比以满足环保要求。而氨氮比提升潜在带来更多氨消耗,以及尾部氨逃逸给锅炉尾部受热面造成的积灰等风险。我国有较多采用SNCR脱硝工艺的循环流化床锅炉发电机组常年处于低负荷运行状态,亟需开发相应的氨利用率提升技术,为锅炉灵活性运行与深度调峰需求提供环保技术保障。 2. 解决方案 本项目提出了2种脱硝增效方法: 1)固态添加剂:开发了一种用于中高温脱硝的铁基催化剂及其制备方法和应用; 2)复合添加剂:申请了中国发明专利。 上述2种方法,均已完成实验室验证、240t/h流化床锅炉和4500t/d水泥窑炉的工业试验,证明了该技术路线的可行性。实验室试验和实际工程测试表明,采用本技术,可大幅减少SNCR喷氨量,且氨逃逸量明显降低,也就是氨利用率大幅提高。 本成果产品以添加剂形式体现,未来可以添加剂形式销售。主要用户为燃煤锅炉、水泥窑炉、垃圾或者生物质锅炉等。
清华大学 2021-11-19
医用胶原及脱细胞基质
分离、制备出来自猪、牛等动物结缔组织中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型重建胶原蛋白、不溶性胶原蛋白及脱细胞基质等前躯体,达到医用植入级。设计、研制出符合GMP生产要求的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原蛋白前驱体产品和多种三类医疗器械产品的无菌生产线。开发以胶原(可溶、不可溶、脱细胞胶原材料)为基质的二、三类医疗器械及诊断试剂。
四川大学 2016-04-18
活性氨烟气脱硝技术
活性氨烟气脱硝系统是一种既具有SCR技术高的脱硝率和SNCR技术投资、运行费用低的优势,而又区别于单纯的SNCR和SCR技术的新的脱硝方式,它是以高反应活性的活性氨为还原剂,在400-800℃,无催化条件下与NOx发生还原反应,从而达到脱硝的目的,具有重大的理论突破和应用技术突破,其克服了SCR技术的催化剂投资大、烟气成分影响大、运行成本高的缺点,克服了SNCR技术的反应温度高、还原剂与烟气混合差、脱硝效率低、氨气逸出量大的系列缺点。活性氨脱硝系统只需建立活性氨发
山东大学 2021-04-14
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