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臥螺離心機于原油中細砂的作用

發(fā)布時間:2023-12-20 15:38:16訪問:203

隨著我國煉油工業(yè)的發(fā)展,原油中雜質含量越來越高,尤其是輕質組分對加工質量的影響越來越大,在煉油生產(chǎn)過程中需要將原油中的輕組分分離出來。目前主要通過加堿、水洗和沉降等方法進行分離,由于堿洗處理的能耗高,水洗又存在二次污染的問題,故一般采用沉降或離心分離后再加堿法脫除。原油中的細砂分離是原油加工過程中的重要工序,主要目的是通過物理方法除去原油中的雜質。原油中含微小的固體顆粒在油氣集輸系統(tǒng)中會對閥門和管網(wǎng)等造成沖蝕,也會造成整個集輸系統(tǒng)密閉不嚴,如果對這類原油不經(jīng)過處理直接運輸,將會產(chǎn)生極大的危害。密度大的固體砂礫在離心力的作用下從液體中沉降的過程稱為離心沉降,沉降后的物料進一步受到擠壓作用從而實現(xiàn)固液分離。 從工作原理來看處理固液分離的裝置有螺旋離心機和帶式壓榨過濾機。帶式壓濾機脫水過程主要是通過傳動滾筒之間形成壓榨力,實現(xiàn)油泥間固液分離。螺旋離心機是利用待分離兩相存在的密度差在轉鼓的高速旋轉過程中產(chǎn)生的大小不同的離心力來實現(xiàn)分離。而且相比于帶式壓濾機噪聲大且占地面積大的缺點,臥螺離心機具有可連續(xù)性運行、安全性高、可靠性高、占地面積小等優(yōu)點,故在石油化工、建筑工程、污水處理等方面有廣泛的應用。如今離心技術的快速發(fā)展使得從多相流中高效率的分離非常小的顆粒成為現(xiàn)實,雖然在離心機設計、產(chǎn)品類型和應用領域方面取得重大進展,但理論研究還不足以滿足生產(chǎn)要求,對臥螺離心機離心分離效率的研究仍完全基于經(jīng)驗和實驗,由于理論不足,分離效率往往不盡如人意。其主要原因是離心分離過程中臥螺離心機內的流動很復雜,分離結果可能因條件的多樣性而不同,例如,分離結果可能因條件的多樣性(同地區(qū)油砂的物理性質不同,待分離的油砂的顆粒大小、粘度和濃度的變化)而不同,臥螺離心機的操作參數(shù)也會對分離有影響,為了有效地分析研究臥螺離心機在油砂分離中的應用,有必要使用計算機技術研究離心機內部流動變化。

臥螺離心機是一種高效脫水裝置,它分離出來的固體水分含量低,處理量大,占用的空間少。它的一系列的優(yōu)勢,主要表現(xiàn)在:不需任何其他的配套輔助裝置,可以實現(xiàn)自動的、連續(xù)的工作,并且構造簡單,維修方便;具有較強的適應性,可實現(xiàn)固體脫水、液體澄清、固體分級等各種功能;能處理的材料類型較多,對顆粒大小的應用范圍較廣;結構緊湊,便于密封;容量大,分離效果好,體積小。臥螺離心機也有其自身的限制,主要是由于臥螺離心機內部轉速較快,故對需要對部件進行精密加工,因此加工成本較高。 臥螺離心機主要是由轉鼓和螺旋推料器兩大部分組成。其中轉鼓是重要組成部分,它的幾何結構對離心機分離性能有很大影響。轉鼓設計成圓柱加圓錐形,在臥螺離心機中,一般柱段被稱為沉降段,錐段由于結構的特殊性,內部會發(fā)生擠壓作用故被稱為干燥段。

臥螺離心機工作時可認為是圍繞中心進料管轉動的沉降池,經(jīng)過中心軸處的進料管,油砂被帶到螺旋輸送裝置的入口區(qū),在進行平緩預加速之后,油砂經(jīng)過進料口開口流入臥螺離心機的轉鼓內隨轉鼓做高速旋轉運動,由于油和砂的密度不同,在離心作用下,砂相在轉鼓內壁快速沉降,并與較輕的油相在轉鼓上形成一個同心液層。由于螺旋推料器和轉鼓之間的速度差引起的相對運動,使沉積的砂相從沉降段運動到干燥段,經(jīng)過擠壓作用后從排渣口排出,而分離的油樣則通過沉降段的排液口流出。


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