原油含水是油田開發(fā)中的普遍現(xiàn)象。含水原油在加工之前必須進行脫水脫鹽處理，目的是為了減輕加工裝置設備的腐蝕性及垢層的生成，減輕原油中的雜質(zhì)對后續(xù)加工工藝催化劑的危害，并有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。

超聲波破乳設備是一種能夠有效解決此類問題的破乳方法，原油經(jīng)超聲波處理后，脫水脫鹽*提高。

超聲波破乳設備的原理

超聲破乳設備是基于超聲波作用于性質(zhì)不用的流體介質(zhì)產(chǎn)生的“位移效應”來實現(xiàn)油水分離的。由于“位移效應”的存在，水離子將不斷向波腹或波節(jié)方向運動、聚集并發(fā)生碰撞，生成直徑較大的水滴，并在重力作用下與油分離。在駐波場中由于聲壓分布的不均勻性導致水粒子分布不均勻，從而更有利于原油中水粒子的碰撞，從而達到破乳的目的。設備主要是利用超聲波的機械振動和熱作用。

1、機械振動作用促使水粒子凝聚。當超聲波通過有懸浮水粒子的原油介質(zhì)時，造成懸浮水粒子與原油介質(zhì)一起振動。由于大小不同的懸浮水粒子具有不同的相對振動速度，水粒子將相互碰撞、黏合，使粒子的體積和質(zhì)量均增大，后沉降分離。

2、機械振動作用可使原油介質(zhì)中的石蠟、膠質(zhì)、瀝青等天然乳化劑分散均勻，增加其溶解度，降低油-水界面膜的機械強度，有利于水相沉降分離。

3、熱作用可降低油水界面膜的強度和原油黏度。一方面，邊界摩擦使油水分界處的溫度升高，有利于界面膜的破裂；另一方面，原油吸收部分聲能轉化成的熱能，可降低原油的黏度，有利于水粒子的重力沉降分離。

超聲破乳設備優(yōu)點

1、超聲波和其他破乳方法相比，能降低原油脫水的溫度，從而降低能耗。

2、超聲破乳設備可以取消復雜的高壓電脫水設備。

3、超聲破乳設備可以大大降低破乳劑的用量。

4、原油經(jīng)超聲波處理后，流動性大大增加，而且長時間放置原油黏度不恢復。

5、經(jīng)超聲波處理后，原油靜置時間可以大大縮短。

6、采用超聲破乳設備能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

超聲波破乳設備由兩部分組成：超聲波破乳系統(tǒng)和超聲波驅動系統(tǒng)（超聲波發(fā)生器）。

超聲破乳設備主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波工具頭用于產(chǎn)生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發(fā)射。

超聲波換能器

將輸入的電能轉換成機械能表現(xiàn)形式是換能器在縱向作來回伸縮運動，振幅一般在幾個微米。

超聲波變幅桿

由于超聲波換能器產(chǎn)生的振幅不夠需要連接超聲波變幅桿，按設計需要放大振幅，隔離反應溶液和超聲波換能器，同時也起到固定整個超聲波振動設備的作用。

超聲波工具頭

與變幅桿相連，變幅桿將超聲波能量振動傳遞給工具頭，再由工具頭將超聲波能量發(fā)射到化學反應液體中。

超聲波發(fā)生器

產(chǎn)生高頻高功率電流，驅動超聲波振動部件工作。超聲波發(fā)生器的功率可調(diào)，以適應不同的工作狀態(tài)。發(fā)生器內(nèi)還可根據(jù)需要集成有時序控制器，設定控制超聲波發(fā)振時間和間歇時間。