盐辅助稠油微波脱水机理研究

论文摘要

微波处理稠油具有高效节能无污染等优点,对于油田生产和环境保护都有很重要的意义。加入无机盐提高微波脱水效率,是微波脱水技术发展的一个新途径。论文通过实验系统研究了无机盐对微波脱水效果的促进作用。首先通过实验研究了不同处理方式下的微波脱水率(重力沉降、微波辐射、加盐微波辐射),并通过实验研究了离子性质、价次、半径、质量和微波参数(作用时间和功率)对脱水率的影响规律。利用均匀设计,对微波功率、作用时间、无机盐离子浓度及离子半径与脱水率之间的关系进行了实验研究,并拟合出了上述参数与脱水率之间的经验公式。最后建立了乳状液液滴模型和无机盐离子在电磁场中的受力模型,从乳化膜强度的角度分析了盐促进微波脱水的机理。以及稠油加入无机盐的数学模型,从温度场的角度进一步分析了微波脱水的反应机理。实验结果和理论分析表明,少量无机盐的加入可以明显促进微波脱水效果。无机盐对微波破乳的促进效果与离子半径、价次和浓度等因素有关,无机盐离子在电磁场中作周期性往复运动,不断撞击乳化膜使其强度降低甚至破裂,从而达脱水的效果。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.3 国外研究现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 创新点
• 第二章 微波及稠油的介绍
• 2.1 稠油
• 2.2 微波技术
• 2.2.1 微波及其特性
• 2.2.2 微波辐射原理
• 2.2.3 微波加热原理
• 2.2.4 微波加热的优点
• 2.3 无机盐简介
• 第三章 盐辅助稠油微波脱水的实验研究
• 3.1 实验条件
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验油样
• 3.2 实验内容
• 3.2.1 实验目的
• 3.2.2 实验步骤
• 3.2.3 实验中的注意事项
• 3.3 实验结果及分析
• 3.3.1 稠油含水率的测定
• 3.3.2 不同处理方式下稠油脱水效果的比较实验
• 3.3.3 不同NaCl质量下微波脱水效果的影响实验
• 3.3.4 不同种类的盐对微波脱水效果的影响实验
• 3.3.5 微波参数对脱水效果的影响
• 3.4 均匀设计及其结果分析
• 3.4.1 均匀设计方法
• 3.4.2 均匀设计及结果分析
• 3.5 误差分析
• 第四章 盐辅助微波稠油脱水的机理
• 4.1 微波破乳脱水过程分析
• 4.2 无机盐促进微波破乳脱水的机理
• 第五章 稠油介电性质的测量及分析
• 5.1 脱水稠油介电参数的测量
• 5.2 加有Nacl的稠油的介电常数的计算
• 第六章 数学模型的建立
• 6.1 液滴在电场和磁场中作用规律
• 6.1.1 W/O型乳化液滴模型
• 6.1.2 离子在振荡电磁场作用下的受力分析
• 6.2 微波加热稠油的数学模型
• 6.2.1 微观电磁模型
• 6.2.2 微观热力学模型
• 6.2.3 数学模型的求解
• 6.2.4 计算步骤及参数说明
• 6.2.5 微波对稠油作用规律的数学模型研究
• 第七章 结论和建议
• 7.1 基本结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要