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Keywords:

  • sand;
  • heavy oil;
  • emulsions;
  • turbulent agitation;
  • size;
  • kinetics

Abstract

The impact of the presence of sand on emulsification of toluene-diluted heavy oil in simulated process water was systematically studied as a function of agitation time, in a stirred tank. Droplet size distributions were measured by light scattering technique. Optical microscopy and high-speed video micrography were used to visually monitor agitation and emulsion stability. Results showed that the Sauter mean diameters of the droplets decreased with increasing sand content. Droplet breakage followed a first-order kinetic model for all mixing speeds. Plots of droplet volume percent frequency versus droplet size followed lognormal distribution. The distribution span broadened into lower sizes with increased sand content. Emulsions were stable for over 48 h after formation.

L'impact de la présence de sable sur l'émulsification de l'huile lourde diluée par du toluène dans de l'eau de procédé simulée a été étudié de façon systématique en fonction du temps d'agitation, dans un réservoir agité. Les distributions de tailles des gouttes ont été mesurées par la technique de diffusion de la lumière. On a eu recours à la microscopie optique et à la micrographie par vidéo à haute vitesse pour effectuer un suivi visuel de l'agitation et de la stabilité de l'émulsion. Les résultats montrent que les diamètres moyens de Sauter des gouttelettes diminuent avec l'augmentation de la teneur en sable. La rupture des gouttelettes suit un modèle cinétique de premier ordre pour toutes les vitesses de mélange. Les graphiques de la fréquence en pourcentage du volume des gouttelettes par rapport à la taille des gouttes suivent une distribution log-normale. La largeur de la distribution s'élargit dans les petites tailles avec l'augmentation de la teneur en sable. Les émulsions sont stables plus de 48 h après leur formation.