轻油脱盐工艺脱水型旋流器性能实验研究

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1、中图分类号：TQ051.8单位代码：11414学号：2013213003题目轻油脱盐工艺脱水型旋流器性能实验研究学科专业化工过程机械研究方向石油化工过程装备硕士生王峥指导教师陈建义教授入学时间：2013年9月论文完成时间：2016年5月硕士学位论文独创性声明郑重声明：本硕士学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和

2、导师完全意识到本声明产生的法律后果并承担相应责任。硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。本学位论文属于保密范围，保密期限0年，解密后适用本授权书。本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书面同意，且须以中国石油大学（北京

3、）为第一署名单位。-I-摘要摘要炼油常减压生产的轻油中含有盐类，工业中采用在轻油中加水使盐类溶解，通过油水分离达到脱盐目的。脱水型旋流器由于结构简单、能耗低、操作简单被用于实现油水的分离。然而，目前脱水型旋流器的研究尚不完善，分离机理以及效率和压降的预测模型较少。本文设计制作了主直径为20mm的旋流器模型，同时对实验装置进行了设计和搭建，研究了几何参数和操作参数对分离性能的影响。实验过程中，采用白油和水作为实验物料，在含水量5%、底流分流比5%的条件下，对分离效率和溢流压降进行了测量，并采用单因素筛选法、正交实验法、响应曲面法对实验数据进行分析，最终得到脱水型旋

4、流器的优化结构尺寸。具体结论如下：（1）影响分离性能的主要结构因素包括：溢流管直径dof、旋流半径r、底流管直径duf，对分离效率和溢流压降的影响按权重排序均为：dof>r>duf；其中，溢流管直径dof与旋流半径r之间的交互作用对分离效率的影响较大；（2）采用响应曲面法得到了关于分离效率和溢流压降的数学模型，并通过模型计算得到了旋流器的优化结构，优化结果为：dof=10mm、r=18mm、duf=6mm、α=20°；3-1（3）对优化结构进行实验验证，在处理量为0.5~2.5m·h的范围内，分离效率高达97.5%，最大压降为0.23MPa，流量调节比RQ不小于

5、5。分离效率和溢流压降的实验值与模型预测值误差仅为0.4%。关键词：旋流器；油水分离；正交实验法；响应曲面法；结构优化-II-ABSTRACTExperimentalstudyonperformanceofde-wateringhydrocycloneinlightoildesaltingprocessABSTRACTThelightoilproducedbyatmosphericorvacuumdistillationunitsinanoilrefineryusuallycontainssalts.Inindustry,thesesaltsaredissolv

6、edbywaterandthenseparatedfromthelightoil.Ade-wateringhydrocycloneispreferredtowater-oilseparationduetoitssimplestructure,lowcostandeasyoperation.However,thestudyaboutde-wateringhydrocyclonesisnotenough.Littleisknownabouttheseparationmechanismandthepredictionofefficiencyandpressuredro

7、pofde-wateringhydrocyclones.Inthispaper,a20mmmodelofhydrocycloneisdesignedandfabricated.Atestrigisdesignedandconstructedtostudytheinfluenceofgeometricalandoperationalparametersontheseparationperformance.Thetestmediumismixtureofwhiteoilandcleanwater.Thewatercontentis5%andthesplitratio

8、ofunderflowi