מכשיר להסרת שמן תלת-שלבי מיקרו-חמצון

טכנולוגיית הסרת שמן מיקרו-תלת-שלבית בחמצון וטכנולוגיית סינון ממברנת סיליקון קרביד אולטרה-בכוח הכבידה
 

טיפול בנוזל שבירה בשדות נפט ממלא תפקיד חיוני בפיתוח שדות נפט והוא קשור ישירות ליעילות הכרייה, הגנת הסביבה ומיחזור משאבים. ציוד זה מתמקד בהשוואה בין היתרונות והחסרונות של הדור החדש של הסרת שמן מיקרו-תלת-פאזי-בשילוב עם ננו-בועה ציקלון אולטרה-טכנולוגיית קרום סיליקון קרביד כבידה ותהליכים קונבנציונליים ביתיים בטיפול בנוזל שבירה בשדות נפט. בשנים האחרונות, עם ההתרחבות המתמשכת של כריית שדות נפט ודרישות הגנת הסביבה המחמירות יותר ויותר, הפכה טכנולוגיית שחזור נוזלי שבירה ושימוש חוזר למוקד מחקר. התהליך החדש מציג ערבוב רב-שלבי, ננו-בועות ושיטות הפרדה אולטרה-בכוח הכבידה על בסיס הציפה מסורתית, במטרה להשיג הפרדה יעילה של חומר מרחף, שומן ומזהמים אחרים, תוך שמירה על איכות המים של הקולחים כדי לעמוד בתקני השימוש החוזר. מאמר זה יציג בפירוט את הבסיס התיאורטי, זרימת התהליך, הציוד המרכזי של שתי המערכות הטכניות וביצועיהן במונחים של יעילות עיבוד, יציבות טכנית, בקרת עלויות ואיכות מים, ויערוך ניתוח השוואתי באמצעות נתוני מקרה ספציפיים, על מנת לספק הדרכה מדעית והתייחסות ליישום עבור טכנולוגיית טיפול בנוזל שבירה בשדות נפט.

טכנולוגיית הסרת שמן חמצון במיקרו-תלת-שלבית- היא תהליך מתקדם המשיג הסרה יעילה של חלקיקים ושמנים מרחפים באמצעות ערבוב צנטריפוגלי, תגובה רב-פאזית והפרדת ציפה. הטכנולוגיה המסורתית של ציפה אוויר מומסת (DAF) רגישה לחסימה של משחררי בועות וצריכת ריאגנטים גבוהה. על ידי הצגת מערבל תלת-פאזי, הטכנולוגיה יכולה להשיג ערבוב והפרדה יעילה של נוזל, גז ומוצק במערכת קומפקטית, ובכך לשפר מאוד את יעילות הציפה.

1. עקרון התהליך
הטכנולוגיה משתמשת בכוח צנטריפוגלי כדי לקדם ערבוב של נוזל וגז ליצירת פלט חלול יציב, כך שניתן לעטוף במהירות מוצקים ושמנים מרחפים בבועות ולצוף. על ידי התאמת אנרגיית הערבוב וחלוקת הבועות, המערכת יכולה להשיג הפרדה יעילה בתא תגובה קטן יותר. מצד אחד, ערבוב האנרגיה הגבוהה- בתוך המפריד הצנטריפוגלי יכול להפעיל ביעילות את הנוזל (כגון פוליאקרילאמיד קטיוני במשקל מולקולרי גבוה C-498 HMW), ולגרום לחלקיקים להצטבר במהירות; מצד שני, יחידת הציפה החדשה מציגה בועות בקנה מידה ננו כדי לשפר את הפגמים של בועות גדולות ופיזור לא אחיד המועדים להתרחש במערכות מסורתיות, מה שהופך את תהליך ההפרדה הכולל ליציב ויעיל.

2. יתרונות תהליכים

• יעילות ערבוב גבוהה: הטכנולוגיה יכולה להשיג ערבוב מהיר של שלבי נוזל, מוצק וגז, לקצר את זמן התגובה ולשפר את אפקט ההפרדה. ביישומים מעשיים, מחקרים הראו שהמערכת יכולה לשמור על סילוק MLSS (mixed fluid suspended solids) בטווח של 3,000 עד 11,000 מ"ג/ליטר בעת טיפול בתרחיפים מעורבים בריכוז גבוה, ולהפחית את סך המוצקים המרחפים (TSS) של הקולחים לכ-20 מ"ג/ליטר.
• קצב ניצול גבוה של ריאגנטים: בשל תהליך הערבוב המספק וגודל הבועות האחיד, הכמות הנדרשת של פלקולנטים וריאגנטים כימיים אחרים מופחתת מאוד בהשוואה לתהליכים מסורתיים, ובכך מפחיתה את עלויות התפעול.
• עיצוב קומפקטי: העיצוב המודולרי של המערכת גורם לציוד לתפוס שטח קטן, מתאים להתקנה- באתר בשדות נפט עם שטח מוגבל, וגם נוח לתחזוקה וניהול- באתר.
• יציבות בועות משופרת: השימוש בטכנולוגיית ננו-בועות לא רק משפר את יציבות הבועות, אלא גם מבטיח שהבועות לא קלות לקרוס בסביבת כבידה-על, מה שמסייע להארכת זמן ההפרדה ולשיפור קצב ההסרה.

בטיפול העוקב לאחר תהליך הציפה, השימוש בטכנולוגיית ממברנת סיליקון קרביד מסוג ננו-בועות אולטרה-יכול לשפר עוד יותר את איכות המים של נוזל השבירה. טכנולוגיה זו משלבת הפרדת ממברנות-גבוהה במיוחד והפרדת נוזלים-מוצקים יעילה תחת שדה כבידה אולטרה-, נותנת פתרון לטיפול בחלקיקים חסינים ומרחפים עדינים, עם המאפיינים של שטף גבוה, זיהום ממברנה נמוך ותפעול יציב.

1. מאפייני חומר הממברנה
לממברנת הסיליקון קרביד בעלת הביצועים-הגבוהים יש אינרטיות כימית, עמידות בטמפרטורה גבוהה, חוזק מכני גבוה ומבנה נקבוביות יציב. ביצועי השטף הגבוהים שלו יכולים להגיע ליותר מ-600 ליטר/㎡·hr, והוא אינו מזוהם בקלות על ידי שמן ומוצקים מרחפים. המבנה המיקרו-נקבי של הממברנה יכול ליירט ביעילות חלקיקים עדינים תוך הבטחת קצב המעבר, כך שאיכות המים לאחר טיפול בנוזל שבירה עומדת בתקנים תעשייתיים מחמירים.

2. טכנולוגיית ציקלון כבידה במיוחד-
הליבה של מערכת ציקלון הכבידה האולטרה-ת היא למקם את יחידת ההפרדה של הממברנה בשדה צנטריפוגלי חזק, להשתמש בכוח צנטריפוגלי כדי לאלץ חלקיקים מרחפים ושומן לשקוע החוצה, ולאחר מכן להפריד אותם באמצעות אפקט הסינון של משטח הממברנה. טכנולוגיה זו לא רק מתגברת על בעיית התכלות של הממברנה שנוטה להתרחש בהפרדת ממברנה מסורתית, אלא גם מפחיתה את הסיכון להצטברות אבנית על פני הממברנה. ביישומים מעשיים, הנוזל שטופל בציקלון הכבידה האולטרה-- נכנס למערכת ממברנות סיליקון קרביד, והשפעת ההפרדה שלו עולה בהרבה על שיטת הטיפול המקובלת הסטטית.

3. יתרונות טכניים

• שטף גבוה ויציבות גבוהה: טכנולוגיית ממברנות סיליקון קרביד מתקדמת בשילוב עם תהליך ציקלון כבידה אולטרה-יכול להשיג הפרדת שטף- גבוהה, תוך שמירה על ביצועים יציבים בפעולה- ארוכת טווח, מה שמפחית את הצורך בניקוי תכופים ובהחלפה של רכיבי ממברנה.
• יציבות כימית מצוינת: לחומר סיליקון קרביד עמידות מצוינת לחומצות ולאלקליות ועמידות בפני שחיקה, והוא יכול להסתגל לאתגרים של רכיבים כימיים מורכבים שונים בנוזלי שבירה בשדות נפט.
• אפקט משמעותי של שימור חלקיקים עדינים: כוח הכבידה האולטרה-יכול לאלץ חלקיקים בקנה מידה ננו-לשקוע, בעוד שהפרדת הממברנה מבטיחה שהאינדקס המוצק התלוי של הקולחים מופחת באופן משמעותי, ועומד בתקנים מחמירים של פריקה או שימוש חוזר.

תגיות פופולריות: מכשיר להסרת שמן חמצון תלת-פאזי-, סין תלת-שלבי מיקרו-הסרת שמן חמצון יצרנים, ספקים, מפעל