本發(fā)明涉及石油產(chǎn)品乳化降粘及輸送技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高粘度液體的長距輸送系統(tǒng)及輸送方法。
背景技術(shù):
稠油等一些石油原料/產(chǎn)品具有粘度高的特點(diǎn),但使用又非常廣泛和重要,因此不論是在開采、加工還是使用場合,將它們?nèi)榛?,有時(shí)是過程中不可或缺的一步。在近年來的稠油開采中發(fā)現(xiàn),大部分稠油產(chǎn)出的原油液體為油包水(即o/w型)型乳狀液體,此類原油的粘度大、流動(dòng)性差,膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量很高,稠油的50℃粘度大于100000mpa.s,瀝青質(zhì)在油水界面形成很強(qiáng)的吸附膜,界面膜的強(qiáng)度很高。此外,其他高粘度油品的降粘,以及不同高粘度油品混合物或者其與粉體的混合物的降粘技術(shù)也是非常重要的。
目前,在長距離小管徑管道中輸送時(shí),阻力很大,如果沒有水環(huán)潤滑,很難完成整個(gè)輸送過程?,F(xiàn)有的水環(huán)技術(shù)是兩圓筒通過一個(gè)臺(tái)階定位形成一個(gè)圓環(huán),水經(jīng)圓環(huán)流出形成水環(huán),這種裝置形成的水環(huán)主要的缺點(diǎn)是水環(huán)不完整。對(duì)于高粘度油品最佳的作業(yè)方式應(yīng)該是泵送,目前,潤滑系統(tǒng)中采用一般干油潤滑結(jié)構(gòu)的泵會(huì)隨時(shí)間推移而滲漏,潤滑劑很容易滲透到電機(jī)內(nèi)部,造成電機(jī)的損壞;低溫狀態(tài)如-20℃時(shí)潤滑泵無法正常輸送潤滑劑。
因此,實(shí)現(xiàn)高粘度液體長距離輸送需要考慮的問題眾多,整體輸送系統(tǒng)需要重新設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了解決高粘度液體長距離輸送和不同環(huán)境條件下穩(wěn)定輸送的問題,本發(fā)明提供一種高粘度液體的長距輸送系統(tǒng)及輸送方法。
發(fā)明內(nèi)容:一種高粘度液體的長距輸送系統(tǒng),包括混合器、螺桿輸送泵、輸送管線、乳化供給單元,所述混合器分為內(nèi)套管和殼體,所述內(nèi)套管一端有第一進(jìn)口,所述殼體周圍具有若干第二進(jìn)口,第一進(jìn)口通乳化液,第二進(jìn)口通高粘度液體,所述內(nèi)套管周圍開滿微孔并與殼體連通,所述殼體尾端連接螺桿輸送泵的輸送入口;
所述螺桿輸送泵還具有輸送出口,輸送出口向后連接輸送管線,輸送出口附近安裝一閥門,輸送管線上安置若干波紋管段,輸送管線一端還連接有乳化供給單元;
所述乳化供給單元包括乳化液槽、乳化泵、噴射器,所述噴射器具有噴射管嘴,噴射管嘴與輸送管線連接。
作為優(yōu)選,所述螺桿輸送泵為多級(jí)螺桿輸送泵。多級(jí)螺桿輸送泵打稠液能力夠強(qiáng),功率更大,更適合輸送粘度大物料和長距離輸送。
作為優(yōu)選,所述輸送系統(tǒng)每隔800-1000m設(shè)置一個(gè)混合器和一個(gè)螺桿輸送泵。為了抵消壓頭損失,在長距離輸送中每隔1公里左右設(shè)置一個(gè)混合器和螺桿輸送泵所謂混合和提供動(dòng)力源是必要的。
作為優(yōu)選,所述微孔的孔徑大小為5~100μm,且內(nèi)套管可拆卸更換。微孔的孔徑直接關(guān)系到乳化液和高粘度液體的混合程度和乳化情況,可變的微孔孔徑適用于不同的情況,越小的孔徑越利于微觀混合。
作為優(yōu)選,所述輸送管線每隔20~50m設(shè)置一波紋管段,每段波紋管段的長度在3~5m。波紋管段抗收縮、形變,是長距離輸送中必要的.
作為優(yōu)選,所述輸送管線每隔200~350m設(shè)置一個(gè)乳化供給單元,所述噴射器前端具有閥門。乳化供給單元和噴射頭的設(shè)置防止被輸送液體中間段由于工況變化破乳,重新乳化以保證輸送。
一種高粘度液體的長距輸送系統(tǒng)的輸送方法,包括以下步驟:
(1)、開啟螺桿輸送泵,高粘度物質(zhì)隨著混合器的殼體,向螺桿輸送泵方向流動(dòng),第一進(jìn)口在外力輸送下輸入乳化液,乳化液穿過微孔與高粘度物質(zhì)在微孔的外表面處接觸;
(2)、由步驟(1)混合后的液體輸送入輸送管線,波紋管段自動(dòng)緩沖熱脹冷縮,乳化供給單元不斷給輸送管線提供噴射的乳化液,以持續(xù)乳化和防止長距離輸送不穩(wěn)定因素可能造成的破乳;
(3)、每隔800-1000m后,為了提供持續(xù)動(dòng)力,再設(shè)置依次連接的混合器和螺桿輸送泵,此時(shí)輸送管線分支后連接第二進(jìn)口,第一進(jìn)口仍通乳化液。
作為優(yōu)選,步驟(1)中,乳化液與高粘度流體的流速比為15~45。乳化液高流速,高粘度液體低流速,兩者的合適配比才能保證很好的微觀混合效果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,工藝靈活性強(qiáng),可適用從中長距離到超長距離的輸送。混合器采用帶微孔的套管結(jié)構(gòu),在殼體處具有宏觀混合,在內(nèi)套管和殼體之間具有微觀混合,乳化效果顯著而持續(xù);螺桿輸送泵保證了高粘度液體的輸送,輸送管線及其波紋管段的設(shè)計(jì)能抗熱脹冷縮和形變的預(yù)應(yīng)力;乳化供給單元能夠防止持續(xù)性輸送中的工況變化破乳,輸送過程中具有保障性;每隔一段距離設(shè)置一個(gè)混合器和螺桿輸送泵的結(jié)構(gòu),最大限度保證了長距離的輸送。本發(fā)明對(duì)高粘度液體進(jìn)行先乳化后輸送,在輸送過程中能防止?fàn)顟B(tài)過多變化,工藝穩(wěn)定而持續(xù),能輸送數(shù)百米到數(shù)十千米的高粘度油品等產(chǎn)品,具有較大的靈活性和較高效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是本發(fā)明實(shí)施例的乳化供給單元結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-混合器,101-第一進(jìn)口,102-第二進(jìn)口,11-內(nèi)套管,110-微孔,12-殼體,2-螺桿輸送泵,21-輸送入口,22-輸送出口,3-輸送管線,30-波紋管段,4-乳化供給單元,41-乳化液槽,42-乳化泵,43-噴射器,44-噴射管嘴,5-閥門。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
如圖1~2,一種高粘度液體的長距輸送系統(tǒng),包括混合器1、螺桿輸送泵2、輸送管線3、乳化供給單元4,所述混合器1分為內(nèi)套管11和殼體12,所述內(nèi)套管11一端有第一進(jìn)口101,所述殼體12周圍具有若干第二進(jìn)口102,第一進(jìn)口101通乳化液,第二進(jìn)口102通高粘度液體,所述內(nèi)套管11周圍開滿微孔110并與殼體12連通,所述微孔110的孔徑大小為5~100μm,且內(nèi)套管11可拆卸更換,根據(jù)需要選擇5、10、20、35、50、75、100μm微孔規(guī)格的內(nèi)套管11(選擇標(biāo)準(zhǔn)由高粘度液體的粘度和工藝要求決定),所述殼體12尾端連接螺桿輸送泵2的輸送入口21;
所述螺桿輸送泵2為多級(jí)螺桿輸送泵、還具有輸送出口22,輸送出口22向后連接輸送管線3,輸送出口22附近安裝一閥門5,所述輸送管線3每隔20~50m設(shè)置一波紋管段30,每段波紋管段30的長度在3~5m,所述輸送管線3每隔200~350m設(shè)置一個(gè)乳化供給單元4;
所述乳化供給單元4包括乳化液槽41、乳化泵42、噴射器43,所述噴射器43具有噴射管嘴44,噴射器43前端具有閥門5,噴射管嘴44與輸送管線3連接;
所述輸送系統(tǒng)每隔800-1000m設(shè)置一個(gè)混合器1和一個(gè)螺桿輸送泵2。
一種高粘度液體的長距輸送系統(tǒng)的輸送方法,包括以下步驟:
(1)、開啟螺桿輸送泵2,高粘度物質(zhì)隨著混合器1的殼體12,向螺桿輸送泵2方向流動(dòng),第一進(jìn)口101在外力輸送下輸入乳化液,乳化液與高粘度流體的流速比為15~45,乳化液穿過微孔110與高粘度物質(zhì)在微孔110的外表面處接觸;
(2)、由步驟(1)混合后的液體輸送入輸送管線3,波紋管段30自動(dòng)緩沖熱脹冷縮,乳化供給單元4不斷給輸送管線3提供噴射的乳化液,以持續(xù)乳化和防止長距離輸送不穩(wěn)定因素可能造成的破乳;
(3)、每隔800-1000m后,為了提供持續(xù)動(dòng)力,再設(shè)置依次連接的混合器1和螺桿輸送泵2,此時(shí)輸送管線3進(jìn)行分流后連接第二進(jìn)口102,第一進(jìn)口101仍通乳化液。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,所做出的若干改進(jìn)或等同替換,均視為本發(fā)明的保護(hù)范圍,仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。