【正文】 面上，形成吸附層 （ 1） 使油水界面的界面張力下降 ， 減少了剪切水相變?yōu)樾∷嗡璧哪芰?， 也減小了使水滴聚結(jié) 、 合并的表面能； （ 2） 若吸附層具有凝膠狀彈性結(jié)構(gòu) ， 在分散相液滴周圍形成堅固 、有韌性的膜 ， 阻止水滴碰撞中的聚結(jié) 、 合并 、 沉降 （ 3） 若乳化劑為極性分子 ， 排列在水滴界面上形成電荷 ， 使水滴相互排斥 ， 阻止水滴合并沉降 。 沖淡法 將兩滴乳狀液分別滴在玻璃板上 ， 然后將形成該乳狀液的油和水 ， 分別滴在兩滴乳狀液中 ， 輕輕攪拌 ， 易于和油混合者為 W/O型；易于和水混合者為 O/W型 。 ? 原油乳狀液的類型 油包水型 （ W/O） ：油田最常見的原油乳狀液 。 相對密度 ， 含水增加 1％ ， 粘度增大 2％ ；相對密度 ， 含水增加 1％ ， 粘度增大 4％ ； 第一節(jié) 原油乳狀液 ? 游離水 常溫下用靜止沉降法短時間內(nèi)能從油中分離 的水 ， 常在沉降罐和三相分離器中脫除 。 ? 降低燃料費用 原油含水增大了燃料消耗 、 占用了部分集油 、 加熱 、 加工資源 ， 增加了原油生產(chǎn)成本 。 ? 對原油進行脫水、脫鹽、脫除泥砂等機械雜質(zhì)，使之成為合格商品原油的過程 ——原油處理 ，國內(nèi)常稱原有脫水。 過濾式分離器 1—頭蓋； 2—入口分離室； 3—氣體入口； 4—濾管；5—捕霧器； 6—氣體出口； 7—集液罐 聚結(jié)過濾器 ? 20世紀 80年代初開發(fā)的分離設(shè)備 ， 在立式筒體內(nèi)裝有若干聚結(jié)過濾元件 ， 用于氣體深度凈化 。 分散相運動速度計算 ? ?218wodgv?????停留時間法 ? 集液區(qū)體積＝油水停留時間內(nèi)流入分離器的液量 ? 對立式分離器 24 w w o oDh Q t Q t???停留時間法 ? 集液區(qū)體積＝油水停留時間內(nèi)流入分離器的液量 ? 對臥式分離器 24 e w w o oDmL Q t Q t???滌氣器 ? 滌氣器 （ scrubber） 是一種處理高氣液比的分離器 ， 液體負荷常小于 56～84m3/Mm3， 用于分離氣流內(nèi)夾帶的油滴 。 聚結(jié)板的使用可使分離器的油水處理量增大 ， 或在一定油水處理量下減小分離器外形尺寸 。 ? 油氣相平衡計算 ， 以此確定氣液處理量 、 物性 、分離壓力和分離溫度 ， 并確定分離器類型 ? 從原油中分出氣泡的計算 ? 從氣體中分出油滴的計算 ? 比較上兩步的計算結(jié)果 ， 選擇較大者作為分離器的設(shè)計尺寸 ? 參照分離器系列化尺寸 ， 選取分離器的實際規(guī)格 分離器的設(shè)計計算步驟 油氣水三相分離器 綜合型臥式三相分離器 綜合型臥式三相分離器結(jié)構(gòu)特點 內(nèi)部構(gòu)件 作 用 入口分流器 與流體流動方向垂直安裝并開有排小槽 ， 使液體以瀑布形式流向水平分流器 穩(wěn)流裝置 使初步分離得到的氣液兩相都得到穩(wěn)流 ， 減少流體的波動和擾動 ， 給油氣水沉降分離創(chuàng)造良好條件 加熱器 提高油溫 ， 促使集液部分的游離水從原油中沉降 防渦罩 防止排液時產(chǎn)生旋渦 ， 帶走污水上部的原油 擋沫板 阻止浮在液面上的氣泡向原油出口方向流動 ， 使氣泡在液面上有足夠的停留時間破裂并進入氣相 平行捕霧板 板間為 30mm， 與水平線呈 30176。 1 booav v dyba ?? ? ? 由 ， 可求得臥式分離器的原油處理量 ， 或由原油處理量求臥式分離器的直徑 、 長度等 。 要求：在一定氣體處理量下 ， 必須加大分離器的直徑或增加臥式分離器的有效沉降長度 ， 金屬耗量和制造成本就會增加 。 dd2時為紊流， d1dd2為過渡流。 捕霧器 ? 網(wǎng)墊除霧器 ? 拱板除霧器 ? 波紋板除霧器 捕霧器 ? 迪克松板捕霧器 ? 填料式捕霧器 ? 離心式捕霧器 除霧器碰撞分離工作原理 碰撞 、 凝聚： 折板式 ， 金屬絲網(wǎng) 臥式分離器的工作原理 入口分流器 : 油 、 氣流向和流速突然改變 ， 使油氣得以初步分離 集液區(qū) :分離與緩沖 捕霧器 :聚結(jié) 、 合并成大油滴 ， 在重力作用下流入集液區(qū) 分離器工作壓力 :氣體出口管線上的控制閥控制 液位 :液體排出管上的控制閥控制 立式分離器 基本結(jié)構(gòu)與臥式分離器相同 ，與臥式分離器不同的地方是： （ 1）氣液界面較小 （ 2）氣體流向和氣體中液滴的沉降方向相反 。 分離效果的影響因素 ? 石油組成 ? 分離級數(shù) ? 分離壓力 ? 分離溫度 分離壓力的影響 對相同的分離級數(shù) ， 分離壓力不同其分離效果也是不同的 。 平衡體系壓力較高時 ， 分子的間距小 ， 分子間吸引力大 ，分子需要具備較大的能量才能進入氣相 ， 能量低的重組分分子進入氣相更困難 ， 所以平衡體系內(nèi)氣相數(shù)量較少 ， 重組分在氣相中的濃度也較低； 如果在較高的壓力下把已分離成為氣相的氣體排出 ， 減少了體系中具有較高能量的輕組分分子 ， 即改變了體系的組成 ， 則在壓力進一步降低時就減少了重組分分子被輕組分分子的撞擊 、 攜帶的機率 。 時 ， 實驗中未發(fā)現(xiàn)分層流型 ? 管路上傾時 ， 有一最大的截面含液率；管路下傾時 ， 有一最小的截面含液率 截面含液率的求解方法 ? ? ? ?0LLHH???? ? cbLL FraRH ?0? ? ? ? ? ? ILSLTL BHAHH 000 ??? ?2wFr gd?? ? ? ??????? ??? ??? i n3 i n1 3C? ? ? ?1 l n e f gL L L WC R d R N F r?????????????gWNLsLLW兩相水力摩阻系數(shù) ? ? ne?0/ ??? ? ? ? 42 ln0 1 8 5 7 2 8 5 2 lnmmmmn?????? ?? ??L LHRm ?管路起伏對兩相管流的影響 ? 對流型的影響 ? 管路上坡舉升氣液混合物所消耗的能量在下坡時得不到全部回收 弗萊尼根的結(jié)論 ? 管路下坡段所回收的壓能比上坡段舉升流體所消耗的壓能小得多 ， 可以忽略 ? 上坡段由高差所消耗的壓能與兩相管路的氣相表觀流速呈相反關(guān)系 ， 表觀流速趨于零時 ， 高程附加壓力損失最大 ? 由爬坡所引起的高程附加壓力損失與線路爬坡高度的總和成正比 ， 和管路爬坡的傾角 、起終點高差的關(guān)系不大 弗萊尼根關(guān)系式 ????? ZgFP leh ? ■ 起伏管路的總壓降為水平管路壓降與起伏附加壓降之和 0 0 1sge wF ??組合模型 ? 近 30年來 ， 各國學(xué)者提出的兩相流計算模型不下數(shù)十個 。 分類： ◆ 按管路內(nèi)流動介質(zhì)的相數(shù)分 ◆ 按管路的工作范圍和性質(zhì)分 ◆ 按管路的結(jié)構(gòu)分 混輸管路的應(yīng)用 ☆ 沙漠油田 ☆ 陸地上的邊際油田 ☆ 灘海及海上油田 氣液兩相管流的參數(shù)和術(shù)語 ◆ 流量 ◇ 流速 ◆ 氣液相對流速參數(shù) ◇ 氣液含率 ◆ 質(zhì)量含氣率表示的各種流速 ◇ 兩相混合物的密度 ◆ 摩擦壓降的折算系數(shù) 流量 ? 質(zhì)量流量 （ Kg/s） ? 體積流量 （ m3/s） LgM M M??LgQ Q Q??流速 ? 氣 、 液相流速 ? 氣 、 液相表觀流速 ? 氣液混合物流速 g g ggggQMwAA??? L L LLLLQMwAA???g g gsgQMwAA???L L LsLQMwAA???LgsL sgw w wA?? ? ?氣液相質(zhì)量流速 ? 氣相質(zhì)量流速： ? 液相質(zhì)量流速： ? 混合物質(zhì)量流速： g g gg sg gMQGwAA? ?? ? ?L L LL s L LMQGwAA ? ?? ? ?gLg L sg g sL LMMMG G G w wAA ???? ? ? ? ? ?氣液相對流速參數(shù) ? 滑移速度 ? 滑動比 ? 漂移速度 s g Lw w w??gLwsw?D g Hw w w??氣液含率 ? 質(zhì)量含氣率與質(zhì)量含液率 ? 體積含氣率和體積含液率 ? 截面含氣率和截面含液率 ggMGxMG?? (1 ) LLMGxMG? ? ?g? ? (1 ) LLQRQ?? ? ?gggLAAA A A? ?? ? ? ?1 LLAHA?? ? ?三種含氣率之間的關(guān)系 ★ 質(zhì)量含氣率與體積含氣率之間的關(guān)系 ? ?1 1gLgLx????????★ 體積含氣率與截面含氣率之間的關(guān)系 ★ 質(zhì)量含氣率與截面含氣率之間的關(guān)系 ? ?s11 11 ??? ??? ?1ggLxvx v x s v? ? ??兩相混合物的密度 ? 流動密度 ? ?1L L g gf g LM ??? ? ? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ?1 1gLgLA L A LAL? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? 真實密度 摩擦壓降的折算系數(shù) ▲ 全液相折算系數(shù) ▲ 分液相折算系數(shù) ▲ 分氣相折算系數(shù) ? ?gdldpdldpg ?2?? ?2dpdlL dpdl L? ?? ?? ?20dpdlL dpdl Lo? ?LockhartMartinelli參數(shù) ? ?? ?0. 5LgdpdlXdpdl????? ????????氣液混輸管路的特點 流型變化多 （ 埃爾烏斯 流型 ） Taitel和 Dukler流型 垂直管流型 (a)氣泡流 (b)段塞流 (彈狀流 ) (c)乳沫狀流 (攪拌流 ) (d)環(huán)狀流 流型的測定 ? 目測法 ? 測定某一參數(shù)的波動量并與流型建立某種聯(lián)系 ? 由輻射射線的吸收量確定氣液混合物的密度和流型 經(jīng)驗流型圖－ Baker流型圖 經(jīng)驗流型圖－ Mandhane流型圖 經(jīng)驗流型圖－ Taitel－ Dukler流型圖 氣液混輸管路的特點 存在相間能量交換和能量損失 存在傳質(zhì)現(xiàn)象 流動不穩(wěn)定 存在作用力 存在非牛頓流體和水合物 氣液兩相管路的處理方法 ? 均相流模型 ? 分相流模型 ? 流型模型 Dukeler I 壓降計算式 ? ? ? ?11ffg L g LgLxx??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?＝fwddldp??22??? ? ?0 0 0 5 6 0 50 32. ..Re Rdwef? ?? ? ?1f g L? ? ? ? ?? ? ?Dukeler II 壓降計算式 mwddldp ?? ???22? ? 22 11LLm L gLLRRHH? ? ? ????0?? c? Re ???0ln1sRc L??? ? ? ?? ? ? ? 4320ln0 0 8 4 9 ln4 4 7 8 LLLLRRRRs?????????杜克勒 II法的計算步驟 ? 假設(shè) HL， ? 求兩相混合物密度 ? 求雷諾數(shù) ? 查圖 (下頁 )， 如果 ? 由 RL查圖 （ 下隔一頁 ） 得 c， 然后求 LL RH ??? ,m?? mwd?Re%539。 雷特蒸氣壓測定器原來是為測