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近年來我國稠油的加工煉化量逐年增加,稠油在長輸管道主要采用油罐摻混的方式進行輸送,靜態混合器在線摻混輸送的應用較少.而在線摻混相對油罐摻混具有流程簡單、操作方便等特點,具有油罐摻混不可替代的優勢.文章結合日東線摻混輸送稠油實例對在線摻混進行設計和說明,為今后其他工程管道在線摻混設計提供了理論指導和工程實際參考.
根據靜態混合器連續操作的特點,定義描述其混合效果的混合度表達式,并利用不相溶的兩相流體混合后的體積等于它們各自體積之和的原理,建立動態求取各組分體積分數和流量分數的計算方法和實驗裝置.結果表明:利用該方法測定靜態混合器的混合效果避免了多點取樣,提高了測量的準確性并減少了實驗時間,可以用于混合產品質量的在線檢測,并為靜態混合器的結構設計和工藝設計提供參考依據.
對開縫式SK 型和可調渦旋2種新型靜態混合器的結構參數進行數值模擬優化，并與傳統SK型靜態混合器進行比較.結果表明，間隙直徑比為0．58的開縫式 SK 型靜態混合器為最優結構；葉片圓心角為120°，曲率半徑為400 mm 的三葉片渦旋發生器組成的可調渦旋靜態混合器性能最優；可調渦旋靜態混合器與開縫式 SK 型靜態混合器的混合效果均優于傳統SK型靜態混合器，且可調渦旋靜態混合器的混合速度更快.
針對直接注入式變量施藥系統,研究了不同劑型和不同黏度的藥液在自動混藥時的混合均勻度.采用靜態混合器,把不同的農藥劑型、不同黏度的溶液與傳統混藥裝置進行了對比試驗.試驗結果表明,靜態混合的引入對懸浮劑及中高黏度藥液的混合均勻度有明顯的改善,以CV值作為評價標準.溶劑變化不大,懸浮劑提高了近20倍,中高黏度的藥劑也提高了30%~200%,同時縮短了流體流經的管路,減少了達到均勻混合時的延時時間.
在三次采油過程中,聚合物驅是一個主要的手段.對聚合物粘度損失規律的認識,有利于采取各種措施降低粘度損失,提高配置質量,確保聚合物驅油效果.通過對采油六廠試驗大隊12個注入站各個節點取樣進行粘損調查,認識到目前注入系統這兩個節點的平均粘損為17％,極大的影響了聚驅效果.本文分析了流量調節器和靜態混合囂的粘損及影響因素,并查閱了相關的資料,為這兩個節點的粘損治理提供一定指導.
借助計算流體力學軟件FLUENT5/6,對含有3個流道的螺旋式靜態混合器在不同的長寬比和雷諾數下的流動特性進行了數值模擬.模擬結果表明,當螺旋片長寬比為4∶ 1時該混合器壓力降與雷諾數的1.715次方成正比;當雷諾數一定時,壓力降與混合元件單元數在雙對數坐標下成線性分布規律;壓力降隨著螺旋葉片長寬比的減小而增大;該混合器的壓力降與對應結構的SK型靜態混合器基本相同,大約是相同直徑和管長的光滑空管壓力降的10倍.
石油煉制過程中,混合是十分普遍且重要的操作,為了滿足工藝要求,減少操作成本,必須采取正確的混合方法.常用的混合方式有靜態混合與動態混合兩種,靜態混合器主要通過混合元件對流經管內的流體進行反復的“切割—旋轉—重新匯合”,達到混合目的.介紹了靜態混合器在石油化工行業的萃取、脫硫、油品調和及精制等工藝過程中的應用.與動態混合相比,靜態混合具有分散效果好、混合均勻、結構緊湊、操作成本低等優點,在實際工況下取得了良好的工藝效果和顯著的經濟效益.靜態混合器在石油化工行業的應用具有廣闊的前景,值得進一步研究.
