К вопросу снижения смесеобразования при последовательном движении разносортных продуктов

Используемые в настоящее время в процессах последовательной перекачки разносортных продуктов разделительные пробки [1,2] по ряду причин (низкой эффективности, сложности эксплуатации, отсутствия возможности утилизации и т.д.) не нашли широкого применения. Поэтому ниже рассматривается возможность использования в качестве разделительной пробки одного из насыщенных газом перекачиваемых продуктов, так как последние в ряде случаев, проявляя вязкоупругие свойства, могут способствовать уменьшению смесеобразования.

Для определения разделительных свойств газожидкостных систем были проведены эксперименты по вытеснению одной жидкости другой 2

(дизтопливо и вода) при последовательном движении по трубе и попеременном насыщении углекислым газом. Эксперименты проводили на лабораторной гидравлической установке, основным элементом которой являлся трубопровод длиной между отсекателями 6,5 м и диаметром 16·10-3 м. Давление на входе трубопровода поддерживали постоянным и равным 105 Па с помощью редуктора, установленного на емкости для прокачиваемой жидкости. Опыты проводили в следующей последовательности. Модель трубопровода заполняли одной жидкостью и затем вытесняли другой, насыщенной газом, и наоборот.

Рис 1. Зависимость объема смеси продуктов ( а ) от степени газонасыщения ( ф )

1-позади маловязкий продукт (вода), насыщенный газом, впереди высоковязкий продукт (ДТ); 2-впереди высоковязкий продукт (ДТ), насыщенный газом, позади маловязкий продукт (вода)

Рис 2. Зависимость объема смеси (а) от степени газонасыщения (ф)

1-впереди маловязкий продукт (вода), позади высоковязкий продукт (ДТ); 2-впереди маловязкий продукт, позади высоковязкий продукт, насыщенный газом; 3-оба продукта насыщены газом, впереди маловязкий продукт; 4- оба продукта насыщены газом, впереди высоковязкий продукт

Рис 3. Зависимость объема смеси от относительной величины газонасыщения

1-оба продукта насыщены газом, впереди маловязкий продукт; 2- оба продукта насыщены газом, впереди высоковязкий продукт

После заполнения емкости исследуемым продуктом последний насыщали газом с выдержкой в течение 15…50 с и после вытеснения в трубопровод перекрывали отсекателями с двух сторон. Оставшуюся часть жидкости сливали из емкости и заполняли вторым продуктом в объеме 3 л. Затем при открытых отсекателях осуществлялась перекачка жидкостей при давлении на конечном участке трубопровода 0,05·105 Па. Вытесняемая жидкость перетекала в сепаратор, где отделялась от газа. Здесь же измерялся общий объем жидкости (1,32 л) и объем образующегося «клина» - смеси продуктов. Результаты проведенных замеров представлены на рис

1-3 в виде кривых зависимостей коэффициентов вытеснения а = И к /И- р от газосодержания

<р = И/И

Из представленных на рис 1-3 кривых зависимостей следует, что наименьший объем смеси при последовательном вытеснении одной жидкости другой образуется в случае, когда газонасыщенным продуктом является вытесняющий маловязкий продукт (кривая 1 на рис. 1). В этом случае объем смеси оказывается на 15…16% меньше, чем при такой же последовательности вытеснения негазированных жидкостей (абсцисса кривых 1 и 2 на рис.1 равна 0) и на 1,5…2% меньше, чем в случае, когда газонасыщенным продуктом является вытесняемый высоковязкий продукт (кривая 2 на рис 1.). При обратной последовательности вытеснения, когда вытесняющим продуктом является вытесняемый высоковязкий продукт, минимальный объем смеси в случае газонасыщения позади идущего продукта достигается при больших значениях газового фактора, чем в случае газонасыщения впереди идущего маловязкого продукта. Однако в обоих отмеченных случаях последовательного вытеснения объем образующейся смеси оказывается на 5..6% меньше, чем в опытах по вытеснению негазированных продуктов (абсцисса кривых 1 и 2 на рис.2, равна 0).

Несколько иные результаты получаются при газонасыщении зоны контакта продуктов, когда вытесняемой жидкостью является маловязкий продукт (кривая 3 на рис.2, кривая 1 на рис.3). В этом случае объем образующей смеси продуктов получается больше, чем в опытах с негазированными жидкостями. Положительные результаты получаются только в случае, когда впереди движется высоковязкий продукт (кривые 4 и 2 соответственно на рис.2 и 3).

Таким образом, проведенные эксперименты показали возможность использования газонасыщенных систем в качестве разделительной пробки при последовательной перекачке нефтепродуктов, причем наибольший 5

эффект достигается в случае, когда газонасыщенным продуктом является вытесняющий продукт.