A Model of the Dependence of the Settling Velocity of Water Droplets on the Turbulent Diffusion Coefficient in Oil

S. R. Rasulov, G. I. Kelbaliyev, V. I. Karimli, N. A. Abdullayeva, G. R. Mustafayeva

Аннотация


Модель зависимости скорости осаждения капель воды от коэффициента турбулентной диффузии в нефти

С. Р. Расулов, Г. И. Келбалиев, В. И. Керимли, Н. А. Абдуллаева, Г. Р. Мустафаева

Масляные эмульсии используются в операциях по добыче и переработке нефти. Физические характеристики и структура масляной эмульсии сильно изменяются из-за присутствия растворенного парафина, минеральных солей, дисфильтруемой воды и твердофазных частиц. Отделение масляной эмульсии обычно выполняется в два этапа. Первоначально происходит быстрое поверхностное осаждение крупных капель с последующим коалесцентным слиянием. Создавая промежуточный слой внутри устройства, мельчайшие капли остаются в виде «тумана» и откладываются в течение длительного периода. Продуктивность процесса экстракции часто определяется скоростью стратификации. Эмульсию, возникающую в результате смешивания масла с пластовой водой, лучше всего рассматривать как механическую комбинацию двух нерастворимых жидкостей (масла и воды). В настоящее время одна из жидкостей рассеивается по всему объему другой в виде капель различного размера. Стоимость транспортировки возрастает из-за содержания воды в масле, что также приводит к увеличению объема и вязкости перевозимой жидкости. Оборудование, используемое при транспортировке и переработке нефти, изнашивается из-за водных растворов, содержащих минеральные соли. На нефтеперерабатывающих заводах наличие в масле даже 0,1% воды приводит к сильному вспениванию масла в цилиндрах ректификации, нарушению режима обработки и загрязнению конденсационных аппаратов.


Ключевые слова


капли масла; коэффициент турбулентной диффузии; турбулентное течение; соединение и деформация капель.

Полный текст:

PDF (English)

Литература


[Kel17] G. I. Kelbaliev, G. Z. Sulejmanov, F. I. Shekiliev, V. I. Kerimli, A. I. Rustamova. “Liquid-phase extraction processes properties taking into account cleaning water sources technology development” Azerbaijan Chemical Journal, 2017, no. 3, pp. 45 54. URL: https://akj.az/uploads/journal/az/G.Kalbaliev.pdf.

[Kel18] Kelbaliyev G. I., Tagiyev L. B., Rasulov S. R. Transport Phenomena in Dispersed Media. Taylor and Francis Group, CRC Press Boca Raton–London–New York, 2019, 434 pp. DOI: 10.1201/9780429260292.

[Lai21] Qingzhi Lai et al. “Multiband directional reflectance properties of oil-in-water emulsion: application for identification of oil spill types. Optica Publishing Group, Vol. 60, Issue 23, 2021, pp. 6902-6909.

[Lei22] Nico Leister et al. “Oil Droplet Coalescence in W/O/W Double Emulsions Examined in Models from Micrometer-to Millimeter-Sized Droplets”. Colloids and Interfaces, 6, 12 – 2022, pp. 1–17. DOI: 10.3390/colloids6010012.

[Li21] Xinyuan Li, et al. “Asphaltene ınhibition and flow ımprovement of crude oil with a high content of asphaltene and wax by polymers bearing ultra-long side chain” Energies, 14 -2021, pp. 8243. DOI: 10.3390/en14248243.

[Lia21] Tian Liang, et al. “Molecular simulation of resin and the calculation of molecular bond energy” ACS Omega 2021, 6, 42, 28254–28262. DOI: 10.1021/acsomega.1c04342.

[Man21] M. R. Manafov, G. S. Aliyev, V. I. Kerimli. “Analysis of the current state of researches of the deposition of asphalt-resinous substances, paraffin, and modeling methods. Review part II: wax deposition” Azerbaijan Chemical Journal, 2021, no. 2, pp.13–23. DOI: 10.32737/0005-2531-2021-2-13-23. EDN: MNDDEU.

[Pal17] Parimal Pal. Industrial Water Treatment Process Technology. Elsevier Science, 2017. 614 pp.

[Pat10] Patel H., Vashi P. “Treatment of textile waster water by adsorption and coagulation” Journal of Chemistry. 2010, v. 7, no. 4, pp. 1483–1487. DOI: 10.1364/AO.427978.

[Rid21] Mazouzi Ridha. “Experimental study of the rheological behaviour of water-in-crude oil emulsions” Recueil de Mecanique, Vol. 5, Issue 2, 2021, pp. 513-522. URL: https://asjp.cerist.dz/en/article/158324.

[Ras25] S. R. Rasulov, G. I. Kelbaliyev, V. I. Karimli, N. A. Abdullayeva. “Formation of structures in media containing oil” Systems Engineering & Information Technologies, 2025. Vol. 7, no. 2(21), pp. 107-112. EDN UFZDNC.

[Sha18] Yuri A.W. Shardt. Statictics for Chemical and Process Egineers. Springer International Publishing, 2018, 414 pp. DOI: 10.1080/00224065.2023.2192883.

[Sil21] C. A. Silva, D. N. Filho, M. A. Zanin. “Impact of crude oil emulsion on pipeline corrosion” J. Petrochem Eng., 1(1)-2021, pp. 11–19. DOI: 10.36959/901/249. EDN: WWQZSU.

[Sun20] Sun Y., Yang D., H. Sun. “Experimental study on the falling and coalescence characteristics of droplets under alternating electric fields” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 603-2020, pp. 125–136. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.125136. EDN: JOKGRF.




DOI: https://doi.org/10.54708/2658-5014-SIIT-2025-no3-p118

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2025 С. Р. Расулов, Г. И. Келбалиев, В. И. Керимли, Н. А. Абдуллаева, Г. Р. Мустафаева