大庆_大港原油对降凝剂的感受性及其非烃组份对降凝效果的影响
- 格式:pdf
- 大小:2.59 MB
- 文档页数:10
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶,这些蜡晶大多呈板状或针状,互相结合在一起形成三维网目结构,并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围,或包围在网状结构内形成蜡膏状物质,而使原油失去流动性。
原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程,从而使原油的凝固点(倾点)降低。
但必须指出,降凝剂不能抑制蜡晶析出,而只能改变蜡晶的形态。
亦即加入降凝剂后,原油的浊点不会改变,只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构(Slack Wax),在施加一定的剪切力后,其网目结构易于破坏,或根本不形成网目结构,因而增加了原油的流动性,达到降低原油凝点的作用。
近几十年来,国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究,目前公认的原油降凝剂的作用原理是吸附与共晶理论。
原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型:(1)晶核作用。
原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出,它起着晶核的作用,并成为蜡晶发育的中心,使原油中的小蜡晶增多,从而不易形成大的蜡晶。
(2)吸附作用。
原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出,它被吸附在已经析出的蜡晶晶核的活性中心,从而改变蜡晶的取向性,使其难于形成三维网目结构,并且减弱了蜡晶间的黏附作用。
(3)共晶作用。
原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出,从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。
添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况,可利用馏分油进行显微镜观察。
Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实,不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶,加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。
当然,加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。
如,使用烷芳族降凝剂时,蜡晶表面吸附了芳香族基团,而使蜡晶不再继续按原来的取向发展;而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时,侧链的烷基与蜡形成共晶。
此外,结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加,这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用,从而使其不能形成牢固的三维网目结构。
管道输油工艺降凝剂降凝技术革新探讨作者:崔迪陈昱含来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第04期摘要:在我国原油生产中,得到的产品含蜡量较高,油质相对粘稠,在管道输送环节会产生结蜡层,导致摩阻的增大,在增加能耗的同时,也带来了一定的安全问题。
对此,需要运用降凝剂降凝技术来确保管道输油的稳定性和安全性。
本文从降凝剂降凝的机理出发,对降凝剂的分类以及相关技术的发展情况进行了分析,希望能够为原油管道输送提供一些参考。
关键词:管道输油工艺;降凝剂降凝技术;革新管道输油技术是对原油产品进行长距离传输的一种非常有效的方式,具有连续性、稳定性的特点,不会受到外界环境因素的影响,虽然前期投入较大,不过整体来讲,原油输送的成本较低,经济性强。
最近几年,在科学技术飞速发展的带动下,我国的管道输油工艺不断突破,正在朝着安全、低耗、环保、节能的方向完善。
1 降凝剂降凝技术及原理放眼全球,世界各国都非常重视对于高含蜡量原油输送和流动保障技术的研究,在管道输油工艺方面取得了巨大的突破,也使得含蜡原油输送工艺向着新型化和多样化的方向发展,单一的加热输送工艺已经逐渐遭到淘汰,组合输送工艺得以出现,并且在可持续发展背景下,更加强调原油输送的节能和环保特征。
在这种情况下,通过添加降凝剂进行降凝的技术受到了越来越多的关注。
在我国,原油产品有超过80%为高含蜡量产品,其本身的凝点较高,在低温状态下流动性差,常温下甚至可能出现固结问题,导致输油管道阻塞。
较差的流动性也使得原油在流动过程中需要消耗更多的能源,不仅导致了原油输送成本的增加,而且给原油的开采和生产带来了很大的难题。
针对这个问题,相关技术人员开展了深入的研究,提出了一种添加化学试剂来进行减阻降凝的方法,对于掺水管道,能够起到表面活性剂的作用,从而减少掺水量,提升原油输送的效率。
在当前的技术条件下,降凝剂降凝技术是我国含蜡原油输送的核心技术,也是应用最为广泛,发展空间最大的先进技术。
含蜡原油失去流动性缘于在低温下析出蜡晶,这些蜡晶大多呈板状或针状,互相结合在一起形成三维网目结构,并把低凝点的油分、油泥、胶质和沥青质等吸附在其周围,或包围在网状结构内形成蜡膏状物质,而使原油失去流动性。
原油降凝剂的作用在于影响蜡晶的网目构造的发育过程,从而使原油的凝固点(倾点)降低。
但必须指出,降凝剂不能抑制蜡晶析出,而只能改变蜡晶的形态。
亦即加入降凝剂后,原油的浊点不会改变,只是蜡晶的形态变成了松散的蜡晶结构(Slack Wax),在施加一定的剪切力后,其网目结构易于破坏,或根本不形成网目结构,因而增加了原油的流动性,达到降低原油凝点的作用。
近几十年来,国内外有许多学者对降凝剂的作用机理进行过研究,目前公认的原油降凝剂的作用原理是吸附与共晶理论。
原油降凝剂改变蜡晶发育历程大致可分为三种类型:(1)晶核作用。
原油降凝剂在高于原油浊点温度下结晶析出,它起着晶核的作用,并成为蜡晶发育的中心,使原油中的小蜡晶增多,从而不易形成大的蜡晶。
(2)吸附作用。
原油降凝剂在略低于原油浊点的温度下析出,它被吸附在已经析出的蜡晶晶核的活性中心,从而改变蜡晶的取向性,使其难于形成三维网目结构,并且减弱了蜡晶间的黏附作用。
(3)共晶作用。
原油降凝剂在原油浊点温度下与蜡共同结晶析出,从而破坏蜡晶的结晶行为和取向性并减弱蜡晶继续发育的趋向。
添加降凝剂后蜡晶形态的改变情况,可利用馏分油进行显微镜观察。
Lorensen等曾在-40℃低温下进行显微观察后证实,不含降凝剂的基础润滑油中的蜡晶呈20—150靘的针状结晶,加降凝剂后蜡晶变小、且形状也发生了变化。
当然,加入不同的降凝剂其作用的形式也是不同的。
如,使用烷芳族降凝剂时,蜡晶表面吸附了芳香族基团,而使蜡晶不再继续按原来的取向发展;而使用聚甲基丙烯酸酯类梳状结构聚合物降凝剂时,侧链的烷基与蜡形成共晶。
此外,结晶的分枝随降凝剂浓度增加而增加,这是由于降凝剂对蜡晶发育的取向性起支配作用,从而使其不能形成牢固的三维网目结构。
中国石油大学(华东)现代远程教育毕业设计(论文)摘要本文主要介绍了几种用于大庆油田降低石油产品粘度化学技术的发展现状,并对大庆原油的流变性开展实验研究;着重研究了大庆油田含蜡原油的乳化降粘技术。
原油流变特性是输送工艺的主要基础,但多年来国内外对原油流变性的研究基本上都采用唯象的方法,即通过实验测定不同条件下的流变性参数,研究其规律,还讨论了各种方法及其优缺点的具体实现机制;在对原油的全分析、流型、触变性、粘温性等实验开展的基础上,对实验结果进行归纳分析,并对产生的实验结果的原因进行了探讨,初步确定了大庆油田原油的组分性质,流变模型、粘温特性及其影响因素等结论。
关键词:流变性;乳化降粘;粘度;乳化剂;大庆油田。
目录第1章前言 (4)第2章大庆原油流变性与蜡晶形态结构及原油组成间关系 (5)2.1大庆含蜡原油中蜡晶形态和结构的量化表征 (5)2.2蜡晶形态、结构及原油组成特征的多因素聚类分析 (6)2.3原油的粘度与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (6)2.4含蜡原油的粘弹性参数与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (8)2.5含蜡原油的屈服应力与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (9)2.6含蜡原油的凝点/倾点与蜡晶形态及结构特征以及原油组成间的关系 (9)第3章含蜡原油降凝剂与石蜡作用机理 (10)3.1降凝剂的结构特点与儿种已知降凝机理 (10)3.1.1结构特点 (10)3.1.2几种己知的高蜡原油降凝机理 (11)3.2 降凝剂与石蜡作用机理的研究进展 (12)3.3降凝剂分子结构的影响 (13)3.3.1烷基链长度 (13)3.3.2极性基团含量 (13)3.3.3平均分子量及分子量分布 (13)3.3.4石蜡组成的影响 (14)3.4降凝剂与石蜡分子作用机理的探讨 (14)3.5小结 (15)第4章化学降粘方法研究进展 (16)4.1乳化降粘技术 (16)4.1.1 研究与应用 (16)4.1.2发展趋势 (16)4.2油溶性降粘剂降粘技术 (16)4.2.1作用机理 (16)4.2.2存在的问题及研究进展 (17)第5章原油乳状液的流变性 (18)5.1原油乳状液的流型及转相 (18)5.2影响乳状液流变性的因素 (18)5.2.1内相浓度 (18)5.2.2连续相粘度 (18)5.2.3分散相颗粒大小及分布 (19)5.2.4温度 (19)5.2.5电粘效应 (19)5.2.6老化 (19)第6章大庆原油流变性的研究 (20)6.1大庆原油流变性的研究 (20)6.2流体模型划分实验开展及对原油流变性的认识 (20)6.3原油粘温曲线的测量 (21)6.4流变性影响因素及影响机理的探讨 (22)6.5外在条件变化的影响 (23)第7章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (1)第1章前言目前,世界各国特别是大国那些富含含蜡稠油,正在作出巨大努力,研发的长距离管道运输在室温下的过程。
大庆原油降凝剂及其应用研究的开题报告一、选题的背景与意义大庆油田是中国最大的陆上油田之一,是中国天然气水平井开发的先河,也是国内较早开展强油期开发的油田之一。
大庆原油以高含蜡、高粘度、High Pour Point(HPP)的特点而著称,其中HPP也是限制油田生产效率的一个重要因素。
因此,在大庆油田的开发中,如何有效地解决原油凝固现象,提高原油的采集、输送和加工效率,成为了一个重要的问题。
在解决原油凝固问题中,降凝剂是最常用的方法之一。
降凝剂是一种专门为高凝固原油而设计的化学药剂,其主要作用是通过对原油分子的作用,降低原油的凝固温度,从而使原油能够在环境温度下畅通无阻地流动。
降凝剂作为一种化学药剂,不仅可以提高采油效率,还可减少生产与加工设备的故障和停机时间,降低设备维护成本,从而达到更高的经济效益与社会效益。
因此,本文选取大庆原油降凝剂及其应用作为研究主题,旨在通过对大庆原油凝固原因和降凝剂作用机理的分析研究,探讨可行的原油降凝方法,为大庆油田的产业发展提供技术支撑与依据。
二、研究的目的与方法目的:1.分析大庆原油凝固的原因和特点,探究其凝固机理,为降凝剂的筛选和应用提供科学依据。
2.筛选适合大庆原油降凝的药剂,考察其性能及稳定性,并对其凝固温度下降的效果进行测试,为降低原油在生产运输过程中的凝固温度提供可行方案。
方法:1.通过文献资料的搜集和综合分析来了解大庆原油凝固的原因和特点,熟悉降凝剂的工作原理和作用机理,掌握国内外研究的最新进展。
2.考虑降凝剂的性能指标,通过实验室试验,筛选出适合大庆原油降凝的药剂,探索药剂的的优化配比,研究具有最佳性能的降凝剂配方。
3.测试降凝剂处理前后原油的凝固温度,以及在常温常压下降低凝固温度的降凝效果、Oil Recovery Rate(ORR)和稳定性等相关性能,评估降凝剂的凝固温度下降效果和可行性。
三、拟研究的内容和主要思路1.大庆原油凝固原因和特点的分析研究通过分析大庆原油的成分和物理化学性质,了解其凝固机理和凝固原因,并探讨大庆原油凝固的特点。
原油降凝剂研究浅析李恺翔;徐仿海;孙忠娟【摘要】With the deterioration and heavier of crude oil quality at home and abroad,huge challenge appeared during the process ofmining,transportation and processing.However,the adding of crude oil pour point depressant can ease the burden,and so many researchers devoted to the study of crude oil pour point depressant.The development progress,species and mechanism of depressing pour point were reviewed,and the factors on the effects of crude oil pour point and application were also analyzed to provide useful reference for the research on crude oil pour point depressant.%随着国内外原油质量变差、变重,原油在开采、储运、加工过程中都面临着巨大的挑战,原油降凝剂的加入将会缓解原油的开采、储运负担,于是众多研究者致力于原油降凝剂的研究。
文章对原油降凝剂的发展、种类、降凝机理做了简单的阐述,并对影响原油降凝的因素及应用进行了分析,希望对原油降凝剂的研究有所借鉴作用。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)024【总页数】4页(P27-29,42)【关键词】原油降凝剂;降凝机理;应用【作者】李恺翔;徐仿海;孙忠娟【作者单位】延安职业技术学院化工化学系,陕西延安716000;延安职业技术学院化工化学系,陕西延安716000;延安职业技术学院化工化学系,陕西延安716000【正文语种】中文【中图分类】TE869原油按照特性因数分类法可以分为:石蜡基原油、中间基原油和环烷基原油,我国大多数油田所产原油属于石蜡基原油,大部分原油含蜡量高,蜡含量在10%~40%,个别原油蜡质量分数可以超过40%,此外原油还含有胶质、沥青质从而导致其凝点升高,流动性变差,尤其在低温条件下易凝固,从而对原油的储运及加工带来了负担,也使成本大幅度攀升,于是降低原油凝点、提高流动性能显得极其重要,为了改善原油的流动性,原油在输送方面采用了热处理、加减阻剂和水悬浮等多种方法,但这些方法能耗大、设备投资费用高,效果不佳。
试析原油降凝剂的降凝机理及其分子设计研究进展摘要:本文论述了当前原油降凝剂的降凝机理及其分子设计的国内外研究最新进展。
并介绍了多种降凝机理,同时也对降凝剂分子设计和降凝剂种类进行了分析,为降凝剂的深入研究和实践应用提供可靠的参考。
关键词:降凝剂;降凝机理;分子设计;进展由于现阶段我国产出原油的含蜡凝点较高,在原油温度比凝点温度高的情况下,原油中蜡会处于溶解的状态,原油的流动性并不会发生较大的改变。
当原油的温度相比凝点温度低的情况下,会出现晶体析出的情况,导致原油的流动性较差,为原油进行管道输送增加了困难。
因此,为促进原油企业的良性发展,应对原油降凝剂的降凝机理及其分子设计进行研究。
一、降凝机理及其本质1)吸附理论。
当原油温度略小于蜡晶体的沉淀温度时,降凝剂分子出现沉淀并吸附在已经形成蜡晶体的晶核上,这种情况的出现改变了蜡晶体的生长方向,促使蜡晶体自身的结构发展不再是三维网状结构,从而对蜡晶体的晶体状态产生了改变。
研究人员通过利用苯乙烯-马来酸酐-丙烯酸十八酯三元共聚物当做原油降凝剂。
通过实践观察得到,在蜡晶体发生分离现象时,原油中所具有的胶体和沥青质通过吸附被分离的蜡晶体包围,在极性基团的作用下导致蜡晶体结构发生改变,在一定程度上提升了蜡晶体的分散度,从而实现了降低原油凝固点的目的。
2)成核理论。
在原油的温度大于蜡晶体沉淀温度情况下,降凝剂分子会从原来的油中沉淀,同时也构成了晶体发育中心。
基于此,原油中所具有的石蜡会构成更多的小晶体,改变了原来大网状蜡晶簇的结构。
3)共熔理论。
在原油温度下降到蜡沉淀点时,蜡晶体和降凝剂分子会出现一起沉淀的情况,从而导致蜡晶体的结晶方式和生长方向发生了一定的改变,导致蜡晶体发育的整体速度出现了缓慢的趋势,最终原油中的蜡分子位于降凝剂分子的烷基链上生产晶体。
研究人员使用不同的方法研究了乙烯-醋酸乙烯-丙烯三元共聚物降凝剂的共晶机理,证实了当加入降凝剂后,蜡的结晶度出现了显著提升的趋势。