加压浆态鼓泡床中固含率与气含率轴向分布的研究

在高6.6 m、直径0.3 m的浆态鼓泡塔中,采用动态气体逸出法研究了水-空气-石英砂体系中固含率与气含率的轴向分布。在表观气速0-0.24 m/s、固体质量分数(石英砂在水中的质量分数)0-23％、压力0.1-2.0 MPa范围内,考察了各种因素对固含率和气含率轴向分布的影响。实验结果表明,随着表观气速的增加和固体质量分数的减小,固含率的轴向分布趋于均匀;气含率随压力和表观气速的升高而增加;固体质量分数仅仅影响大气泡气含率和上升速率,而对小气泡气含率和上升速率的影响不大;在固体质量分数大于23％时,压力对气含率轴向分布的影响比较显著。     

喷管分布器大型浆态鼓泡床反应器气含率的研究

采用内径0 284m、高3m的浆态鼓泡反应器,研究液体流速、分布器形式、高径比、固体质量分数及颗粒粒径大小等因素对反应器内气含率及气泡大小的影响规律。实验结果表明,气含率随体系内固相浓度增加和颗粒粒径的增大而减小,大气泡含率随表观气速、固相浓度增加和颗粒粒径增大而增大,液体逆流、静液高度及分布器形式对气含率无影响。并得出气含率的关联式。     

低渗气田复合压裂工艺技术

1 白庙气田概况白庙气田原始天然气地质储量 10 7× 10 8m3 ,凝析油地质储量 15 8× 10 4t,气层埋深 2 6 30～ 4 0 90m ,砂岩气层孔隙度6 1%～ 15 5 % ,其中 84 %的层孔隙小于 15 % ,渗透率 0 1～ 12× 10 -3 μm2 。气藏温度 89 8～ 14 3 0℃ ,压裂系数 0 98～1 75 ,原始地层压力 2 5 74～ 71 38MPa。相对密度 0 5 913～0 6 913,凝析油相对密度 0 73～ 0 82mg/L ,地下粘度 0 5 3～ 8 5 4mPa·s .地层水pH值 5 4～ 6 2 ,相对密度 1 0 5～1 12 ,水型为CaCl2 型 ,总矿化度 6 8～ 17 5× 10 4mg/L。砂岩储层酸敏、水敏、速敏…     

2种重油悬浮床加氢反应器流体力学特性的比较

以重油悬浮床加氢常用的鼓泡床和环流反应器为研究对象,选用欧拉两相流模型和RNG k ε 湍流模型对其在重油 氢气实际操作体系和工况下进行计算流体力学(CFD)模拟,考察不同表观气速下(001~01 m/s)2种反应器内整体气含率、气含率和液速径向分布的异同。结果表明,2种反应器内均形成了液相循环流动,但环流反应器的流动特性优于鼓泡床反应器,因此在模拟工况下环流反应器更适合重油悬浮床加氢工艺。     

鼓泡反应器的工艺设计

从工程设计的角度，以影响气液传质主要因素人手，低能耗为目标。应用鼓泡技术对鼓泡反应器的操作条件以及物料工况作了优化。通过计算得到：操作气速为0．10m/s时，可在低压力降下达到理想的气含率以及轴向混合效果：进料气体温度为50℃，液体温度为35℃时，可使反应器无需加热或撤热设备；降低操作压力可以降低鼓泡反应体系动力消耗，以达到降低能耗的目的。     

稠油降粘剂HP在塔河S66井的应用

报道了乳化降粘剂HP用于塔河油田S6 6井稠油开采的现场试验结果并作了分析。HP的主剂为改性酚醚表面活性剂 ,复配以表面张力改进剂和抗盐聚合物 ,在 80℃下可抗耐矿化离子的浓度高达 2 .2 6× 10 5mg/L(包括Ca2 + +Mg2 + 4 .3× 10 3 mg/L)。S6 6井原油基本不含水 ,含气一般～ 10 % ,5 0℃粘度 9.2Pa·s。该井用掺稀油工艺生产 ,产液量由泵排量决定 ,为～ 6 6m3 /d。在为时 2 2d的现场试验中 ,用矿化度 5 .6× 10 4mg/L、含Ca2 + +Mg2 +4 .3× 10 3 mg/L的井水配制的浓度 4 75 0～ 6 0 0 0m/L的HP溶液从环空连续注入井内 ,油水体积比逐渐由 6 0∶4 0变为 70∶30 ,HP加量以总液量计由 2 2 0 0mg/kg逐渐降至 14 0 0mg/kg。HP加量在 2 2 0 0～ 16 0 0mg/kg范围时 ,产出的O/W乳状液 35～ 36℃下的粘度为 17.5～ 2 0 .0mPa·s ,而掺稀油时产出原油的粘度为 30 0mPa·s。当油水比由 6 0∶4 0变为 70∶30时 ,稠油、气、水的产出量分别由 35 .6t/d ,3.96m3 /d ,2 6 .4t/d变至 4 1.6t/d ,4 .6 2m3 /d ,19.8t/d。在采用掺稀油工艺时 ,稠油和气产出量分别为 2 9.7t/d和 3.30m3 /d ,回采稀油量为 33.0t/d。在现场试验中井口油压略升并大体维持稳定 ,对产生这一现象的原因作了分析。图 1表 3参 1。     

射流鼓泡反应器内气泡分布特性

采用气体分布盘和缩径式液体喷嘴的射流鼓泡反应器冷模实验装置,以空气-水作为模拟体系,考察了表观气速(ug)和喷嘴出口液速对气泡分布特性的影响。实验结果表明,在不同ug下,平均气含率均随着喷嘴雷诺数(Re_j)的增大而增大,平均气含率经验关联式计算值与实际值的平均相对偏差为8%。射流鼓泡反应器中心处气含率较高,边壁处气含率较低;随着Re_j的增大,气含率最高点向壁面方向移动,径向气含率分布趋于均匀。随着Re_j的增大,气泡具有不同的运动轨迹和分布状态,从类似字母"C"逐步演变为类似字母"B"和"A"。     

气-液错流式多级浮选塔内油水分离效率

以空气-含柴油污水为实验介质,在2级错流浮选塔中,考察了表观气速、液体流量和含油质量浓度对分离效率的影响。结果表明,总分离效率随表观气速的增大呈先增后降的变化趋势;液体流量的增大会显著降低浮选塔的总分离效率;污水含油质量浓度的提高会增大浮选塔的总分离效率。在液体流量为80 L/h,表观气速为3.75×10-3m/s的条件下,总分离效率较第1级提高了53.03%。     

循环流化床颗粒循环回路上动态压力的测量与分析(杨华英特约稿件)

为了考察循环流化床颗粒循环回路上流化床、提升管和旋风分离器料腿等主要单元的压力脉动诱因,采用实验的方法,在颗粒循环速率为35 kg/s、流化床表观气速为011 m/s、提升管表观气速为35 m/s、颗粒质量流率为200 kg/(m2·s)的操作条件下,同时测量3个单元上的动态压力。结果表明,3个单元均存在有压力低频高幅的波动,即压力脉动现象,其中,流化床的压力脉动来源于上行的气泡扰动,提升管的压力脉动来源于斜管下料的不稳定性和颗粒团聚,料腿的压力脉动来源于进出口和颗粒与气体的相互作用。对比3个单元的压力脉动表明,料腿下部的压力脉动强度最大。在颗粒循环回路上,一个单元产生的压力脉动流入下一个单元时,由于流态发生改变导致压力脉动很快衰减。     

鼓泡床流体力学特性研究

在直径45 mm的鼓泡床冷态装置中,以煤油作为液相,氮气作为气相,研究了气含率、气泡平均粒径、两相相间滑动速度的变化规律。结果表明:反应器内流体的流动处于气泡聚并控制区,气含率随着两相流速的增加而增加;气泡平均粒径随着气相表观流速的增加而增加,随着液相表观流速的增加而降低。实验发现,在相同的条件下,与较小直径反应器相比,随着反应器直径的增大,气泡聚并作用增强,气含率下降,气泡粒径增大。     

垂直上升圆管气液两相流气泡运动模型及计算

针对井筒内气液两相流模型化困难,及目前还大多只是对静止流体中气泡的运动进行模型研究和分析的现状,运用势流理论建立了垂直上升圆管段塞流中气泡或Taylor泡运动的简化模型。该模型可以较好地计算运动流体中气泡的上升速度和气泡头部形状。并在总结前人研究的基础上,给出了考虑气泡表面张力的无量纲气泡上升速度Froude数的计算公式。研究结果表明,当Eotvos数Eo<100时,表面张力对气泡的上升速度有非常明显的影响,而当Eo>100时,气泡的上升速度受表面张力的影响很小。     

气相密度对鼓泡床流体力学规律的影响

Two kinds of gases were used to investigate the influence of gas density on the hydrodynamic characteristics ina bubble column. It can be found out that higher gas density leads to smaller bubble diameter and the flow patterns are differentfor the both gases. Energy balance mechanisms are analyzed by considering the gas density difference. Models weredeveloped to predict the average bubble diameter with good accuracy.     

Dynamic Characteristics of Bubble Distribution Zone in Gas-Liquid Reactors

ＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＢｕｂｂｌｅＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＺｏｎｅｉｎＧａｓＬｉｑｕｉｄＲｅａｃｔｏｒｓＹｕａｎＮａｉｊｕ，ＤｕＪｉａｎｘｉｎ，ＨｕＨｕａ，ＬｉｕＺｈｅｎｇ，ＤｉｎｇＦｕｘｉｎ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈ...     

气液并流上流式反应器中的气泡特性研究

在冷模试验装置中对气液并流上流式反应器中的气泡特性进行了研究,考察了气体流量和液体流量对气泡Sauter平均直径、气泡上升速率和床层压降的影响。结果表明：气泡平均直径和气泡上升速率均随气体流量的增大和液体流量的减小而增大;气泡直径分布和气泡上升速率分布均沿反应器径向先增大后减小;床层压降随气体流量的增大而先增大后减小,但受液体流量的影响不显著。通过对试验数据进行无量纲分析,提出了气泡Sauter平均直径与液相雷诺数、气相雷诺数的关系式,结果表明该式能较好地预测气泡Sauter平均直径。     

鼓泡塔内气液两相流的研究

用激光多普勒测速仪和粒子成象测速仪详细测量了气液鼓泡塔内气液并流和气液逆流时的流速分布、湍流度分布和气含率分布,并总结出了湍流度、气含率径向分布关联式。在气含率关联式中,首次考虑了塔高的影响。气泡的存在增强了液相湍动。气液并流时,在升力作用下气泡集聚在塔中心区。气液逆流时,气泡集聚在塔壁面附近。中心速度较大且随着表观气速的增大而增大。塔壁附近出现返混区,零轴向速度和最大湍流度均发生在相对半径ｒ／ Ｒ≈０－７ 左右。     

采用氙气的鼓泡床流体力学特性研究

Xenon was used as gas phase to investigate the hydrodynamic characteristics in a bubble column. It was found that the flow pattern is mainly in the churn-turbulent flow regime by analysing the relationship between the slip velocity and gas holdup. The influences of operating conditions on the gas holdup and Sauter mean diameter were studied. The experimental results show that the Sauter mean diameter decreases with the increase of energy dissipation rate. A new correlation was developed to predict the Sauter mean diameter with an average error less 15%.