热相分离模拟器制造技术

公开了一种用来测试化学制品的热相分离模拟器和方法。模拟器包括圆环块状加热转盘传送器（10），其安装成用于在工作台（20）上转动。转盘传送器包括：多个试验井的圆形阵列（12），用来接纳多个试验瓶（60）；多个加热元件（14）和热电偶（15），布置在各个井之间。每个井具有照明端口（40）和到外部的竖向缝隙（24），以允许对瓶的竖向样品进行肉眼观察或成像。照明源（41）响应转盘传送器的转动与每个井的照明端口对准。方法包括：将混合相流体加入到多个瓶中；将化学试剂加入到每个瓶中；以及模拟热相分离。获取和分析在每个瓶中的混合相流体的图像，以确定一种或更多种化学试剂的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了一种用来测试化学制品的热相分离模拟器和方法。模拟器包括圆环块状加热转盘传送器（10），其安装成用于在工作台（20）上转动。转盘传送器包括：多个试验井的圆形阵列（12），用来接纳多个试验瓶（60）；多个加热元件（14）和热电偶（15），布置在各个井之间。每个井具有照明端口（40）和到外部的竖向缝隙（24），以允许对瓶的竖向样品进行肉眼观察或成像。照明源（41）响应转盘传送器的转动与每个井的照明端口对准。方法包括：将混合相流体加入到多个瓶中；将化学试剂加入到每个瓶中；以及模拟热相分离。获取和分析在每个瓶中的混合相流体的图像，以确定一种或更多种化学试剂的性能。【专利说明】热相分离模拟器
总体而言，本专利技术涉及油-水分离器的小规模模拟，如自由水分离、热处理槽以及脱盐设备，这些油-水分离器用在石油的生产或处理中。更具体地说，本专利技术涉及用来测试所谓热生产的方法。
技术介绍
生产的烃流体，如原油和浙青，自然地包含各种不能混溶的污染物，如水、盐以及固体，这些污染物对于运输管线和加工设备具有不利影响。这些污染物的类型和量依据具体烃流体的不同而变化。另外，随液态烃流体产生的水，无论是天然的、添加的、或从加入到储罐中的蒸汽冷凝的，也都自然地包含各种不可混溶的污染物，如油、有机固体及无机固体，这些污染物对于水的生产性使用或排出具有不利影响。这些污染物的类型和量依据具体产生的水的不同而变化。天然或人造乳剂稳定剂，如浙青质、萘二甲酸盐、石油树脂、双湿(b1-wet)固体、钻井泥浆等，可以保持相互乳化的油和水相。将这些相去乳化、分离以及净化是在进一步处理之前的必要步骤。这些过程涉及在各种时间长度内按流体密度进行各种搅拌和分层。各种稀释剂、洗涤流体、及/或化学试剂可以加入到任一相或两相中，以便加速过程或增进所处理的流体的质量。对于油相可以施加高压电场，以加速和改进脱水。对于水相可以施加辅助过滤，以加速和改进澄清。浓缩的乳化液可以从在分离器中在两相之间的分层的中间相或“破碎层”中取出，并被离心，以加速和改进分离。在全部这些过程中，一般添加热量，以升高流体的温度和减小流体的粘度。对于重质原油、油及浙青，常常将温度升高到水的或在稀释剂中的轻质端的沸点以上，该稀释剂加入到油中。这要求升高的压力，以将流体保持成液态。可以添加用以加速和改进水和固体从烃相中的除去的化学试剂，一般称作反乳齐U、破乳剂、正面破乳剂、脱水剂、去水剂、固体湿润齐?、或脱雾剂(对于清洁燃料)。这些化学试剂可以加入到油中，或者加入到.与油相接触的水中。可以添加用以加速和改进油和固体从水相中的除去的化学试剂，一般称作净水剂、反向反乳剂、反向破乳剂、脱油剂、絮凝齐U、促凝剂、油凝结剂、或固体湿润剂。这些化学试剂可以加入到水中，或者在某些情况下加入到与水相接触的油中。可以用来溶解破碎乳化液的化学试剂常常叫做迟滞剂(sluggers)、废物处理剂(slope treaters)、界面澄清剂。用来防止固体沉积在表面上的化学试剂一般称作分散剂、沉积禁止剂、或防污剂。典型地使用简单设备，如一组玻璃瓶或管、和称作“瓶测试”的过程，来选择和开发新化学试剂。在最简单的实施例中，将乳化液样本和化学试剂加入到瓶中，并且摇动。在大气压力下将温度限于90°C，以使水免于沸腾。作为时间的函数，通过观察在瓶的底部处收集的“自由”水的量和/或在瓶的顶部处收集的“自由”油的量、这些相的视在纯度-油的“亮度”和水的“透明度及在自由水与自由油之间乳化液的量、相连续性以及粒度，而监测油-水分离的速率。因为为了找出适当处理溶液，必须测试大量可能化学试剂和这些化学试剂的组合、和使用的新鲜乳化液样本的不稳定性质，需要对于多个样本同时进行瓶测试。上述瓶测试方法已经证明是有用的，但不能适当地模拟在为处理重质原油和浙青所使用的更高温度和压力下发生的情况。已经表明，对于相分离使用的表面活性剂、以及对于生产的油和水天然的那些表面活性剂，在不同温度下表现不同。蒸汽增强的油回收或浙青的蒸汽帮助的重力排放(SAGD)的过程模拟起来特别困难和重要。在SAGD过程中，将蒸汽在高至260°C的温度下注入到地下储罐中。蒸汽随着它凝结成高温水将油加热，并且将油或浙青带出储罐，作为在高至160°C的温度下在从100至300psig的压力下的乳化液。为了将水在160°C下保持成液态，需要至少75psig的压力。将油和水在高度紊乱的流动中在这个温度下混合几分钟至数小时，然后，在冷却到约130°C之后，在一系列容器(在这些容器中加入烃稀释剂)中分离，并除去水。在沿油/气田生产管线和在设备和容器之前的各个位置处，加入各种化学分离助剂。使用搅拌压力容器的较成熟测试方法已经用来模拟分离过程的温度和压力，但标准金属容器不允许在流体分离时进行关键的肉眼观察。可以使用玻璃、热油护套的压力容器，但这些容器庞大，并且其获得、建立以及控制都很昂贵，不适合在油田环境中同时测试多种处理。此外，试验结果高度依赖于小规模试验容器的表面性能，这是由于表面面积对于流体体积的不相称量。例如，水可以在玻璃上在油相周围形成珠，而不是向下展开到水相中，使得不可能测量。并且通常用来将油与水分离的阳离子聚合物不可逆地吸附到阴离子玻璃表面上，对于下次试验改变表面湿润。这些聚合物必须以化学或物理方式烧去，或者将一层玻璃蚀刻掉。这在夹套式玻璃容器上进行将会是困难和危险的，特别是在油田中，并且会破坏容器在压力下的完整性。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供一种用来测试化学制品的热相分离模拟器。模拟器包括圆环块状加热转盘传送器，该圆环块状加热转盘传送器由导热材料制成，并且安装成用于在工作台上转动。转盘传送器包括:用来接纳多个试验瓶的多个试验井的圆形阵列；多个加热元件，布置在各个井之间，用来加热导热材料；以及多个热电偶，布置在各个井之间，用来监测导热材料的温度。每个井具有照明端口和到外部的竖向缝隙，以允许对瓶的竖向样品进行肉眼观察或成像。照明源响应转盘传送器的转动与每个井的照明端口对准。本专利技术的另一个实施例提供一种使用热相分离模拟器的方法。该方法包括:将混合相流体加入到多个瓶中；将一种或更多种化学试剂加入到每一个瓶中；以及模拟热相分离的条件。获取和分析在每个瓶中的混合相流体的图像，以确定一种或更多种化学试剂在帮助混合相流体的分离方面的性能。【专利附图】【附图说明】图1是模拟器的转盘传送器加热块的立体图。图2是图1的转盘传送器加热块的仰视图。图3是在图1的转盘传送器中的瓶井的横截面放大图。图4A是具有瓶盖的瓶的示意侧视图，该瓶盖具有泄压阀和隔膜端口。图4B是具有瓶盖的瓶的示意侧视图，该瓶盖具有泄压阀和密封式浸溃管。图5是图1的转盘传送器的侧视图，该转盘传送器以摇动模式侧向定位在摇动器上。图6是图1的转盘传送器的侧视图，该转盘传送器直立安装在摇动器上，以转动和观察瓶。图7是屏显照片，示出了在图3的瓶中的流体的数字图像的自动分析。图8是自动图像收集系统的示意图。在附图的各个视图中，相应的附图标记指代相应的部分。【具体实施方式】本专利技术涉及油-水分离过程的小规模批量模拟器，该小规模批量模拟器提供使用新生产的乳化液、真实工艺温度、搅拌、持续时间、流体添加以及取出而同时地测试多种化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·R·哈特，L·E·纽伯林，R·R·克利里，V·T·利特尔，J·H·比特奇，
申请(专利权)人：强品科技有限公司，
类型：
国别省市：