Dispositif d'élimination de l'huile à micro-oxydation triphasée

Technologie d'élimination de l'huile par micro-oxydation triphasée et technologie de filtration par membrane en carbure de silicium par ultra-gravité
 

Le traitement des fluides de fracturation des champs pétrolifères joue un rôle essentiel dans le développement des champs pétrolifères et est directement lié à l’efficacité minière, à la protection de l’environnement et au recyclage des ressources. Cet équipement se concentre sur la comparaison des avantages et des inconvénients de la nouvelle génération d'élimination d'huile par micro-oxydation triphasée-combinée à la technologie de membrane en carbure de silicium à nano-cyclone à bulles ultra-gravitaire et aux processus conventionnels nationaux de traitement des fluides de fracturation des champs pétrolifères. Ces dernières années, avec l’expansion continue de l’exploitation minière des champs pétrolifères et des exigences de plus en plus strictes en matière de protection de l’environnement, la technologie de récupération et de réutilisation des fluides de fracturation est devenue un point chaud de la recherche. Le nouveau procédé introduit des méthodes de mélange multiphase, de nano-bulles et de séparation par ultra-gravité sur la base de la flottation traditionnelle, visant à obtenir une séparation efficace des matières en suspension, des graisses et d'autres polluants, tout en maintenant la qualité de l'eau des effluents pour répondre aux normes de réutilisation. Cet article présentera en détail la base théorique, le déroulement du processus, les équipements clés des deux systèmes techniques et leurs performances en termes d'efficacité du traitement, de stabilité technique, de contrôle des coûts et de qualité de l'eau, et mènera une analyse comparative à l'aide de données de cas spécifiques, afin de fournir des conseils scientifiques et une référence d'application pour la technologie de traitement des fluides de fracturation des champs pétrolifères.

La technologie d'élimination des huiles par micro-oxydation triphasée est un processus avancé qui permet d'éliminer efficacement les particules et les huiles en suspension grâce à un mélange centrifuge, une réaction multiphasique et une séparation par flottation. La technologie traditionnelle de flottation à air dissous (DAF) est susceptible de bloquer les libérateurs de bulles et d'entraîner une consommation élevée de réactifs. En introduisant un mélangeur triphasé-, la technologie peut réaliser un mélange et une séparation efficaces du liquide, du gaz et du solide dans un système compact, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la flottation.

1. Principe du processus
La technologie utilise la force centrifuge pour favoriser le mélange du liquide et du gaz afin de former un floc creux stable, de sorte que les matières en suspension et les huiles puissent être rapidement enveloppées dans des bulles et flotter. En ajustant l’énergie de mélange et la répartition des bulles, le système peut réaliser une séparation efficace dans une chambre de réaction plus petite. D'une part, le mélange à haute énergie-à l'intérieur du séparateur centrifuge peut activer efficacement le floculant (tel que le polyacrylamide cationique de haut poids moléculaire C-498 HMW), provoquant l'agrégation rapide des particules ; d'autre part, la nouvelle unité de flottation introduit des bulles à l'échelle nanométrique pour améliorer les défauts des grosses bulles et la répartition inégale susceptibles de se produire dans les systèmes traditionnels, rendant ainsi le processus de séparation global stable et efficace.

2. Avantages du processus

• Efficacité de mélange élevée : la technologie permet d'obtenir un mélange rapide des phases liquide, solide et gazeuse, de raccourcir le temps de réaction et d'améliorer l'effet de séparation. Dans des applications pratiques, des études ont montré que le système peut maintenir l'élimination des MLSS (mélanges de matières solides en suspension) dans la plage de 3 000 à 11 000 mg/l lors du traitement de suspensions mixtes à haute-concentration, et réduire le total des matières en suspension (TSS) de l'effluent à environ 20 mg/l.
• Taux d'utilisation élevé des réactifs : grâce au processus de mélange suffisant et à la taille uniforme des bulles, la quantité requise de floculants et d'autres réactifs chimiques est considérablement réduite par rapport aux processus traditionnels, réduisant ainsi les coûts d'exploitation.
• Conception compacte : la conception modulaire du système permet à l'équipement d'occuper une petite surface, adaptée à une installation sur-site dans des champs pétrolifères avec un espace limité, et également pratique pour-la maintenance et la gestion sur site.
• Stabilité améliorée des bulles : l'utilisation de la technologie des nanobulles améliore non seulement la stabilité des bulles, mais garantit également que les bulles ne s'effondrent pas facilement dans un environnement de supergravité, ce qui est propice à prolonger le temps de séparation et à améliorer le taux d'élimination.

Lors du traitement ultérieur après le processus de flottation, l'utilisation de la technologie de membrane en carbure de silicium à ultra--gravité à cyclone à nanobulles peut encore améliorer la qualité de l'eau du fluide de fracturation. Cette technologie combine une séparation membranaire à flux ultra-élevé et une séparation liquide-solide efficace sous un champ d'ultra-gravité, offrant une solution pour le traitement des particules réfractaires et fines en suspension, avec les caractéristiques d'un flux élevé, d'une faible pollution membranaire et d'un fonctionnement stable.

1. Caractéristiques du matériau de la membrane
La membrane en carbure de silicium haute-performance présente une inertie chimique, une résistance aux températures élevées, une résistance mécanique élevée et une structure de pores stable. Ses performances de flux élevé peuvent atteindre plus de 600 L/㎡·heure et il n'est pas facilement pollué par l'huile et les matières en suspension. La structure microporeuse de la membrane peut intercepter efficacement les particules fines tout en garantissant le taux de réussite, de sorte que la qualité de l'eau après le traitement du fluide de fracturation réponde à des normes industrielles strictes.

2. Technologie de cyclone ultra-gravitaire
Le cœur du système de cyclone ultra-gravitaire consiste à placer l'unité de séparation par membrane dans un champ centrifuge puissant, à utiliser la force centrifuge pour forcer les particules en suspension et la graisse à se déposer vers l'extérieur, puis à les séparer grâce à l'effet de filtration de la surface de la membrane. Cette technologie résout non seulement le problème d'encrassement des membranes qui est susceptible de se produire lors de la séparation par membrane traditionnelle, mais réduit également le risque d'entartrage à la surface de la membrane. Dans les applications pratiques, le liquide traité par un cyclone ultra-gravitaire pénètre ensuite dans le système de membrane en carbure de silicium, et son effet de séparation dépasse de loin la méthode conventionnelle de traitement par membrane statique.

3. Avantages techniques

• Flux élevé et stabilité élevée : la technologie avancée de membrane en carbure de silicium combinée à un processus de cyclone à ultra-gravité peut obtenir une séparation à flux élevé-, tout en maintenant des performances stables dans des conditions de fonctionnement à long-, réduisant ainsi le besoin de nettoyage et de remplacement fréquents des éléments de membrane.
• Excellente stabilité chimique : le matériau en carbure de silicium présente une excellente résistance aux acides et aux alcalis et à l'usure, et peut s'adapter aux défis de divers composants chimiques complexes dans les fluides de fracturation des champs pétrolifères.
• Effet de rétention significatif des particules fines : l'ultra-gravité peut forcer les particules à l'échelle nano-à se déposer, tandis que la séparation par membrane garantit que l'indice de matières en suspension de l'effluent est considérablement réduit, répondant ainsi à des normes strictes de rejet ou de réutilisation.