降凝剂改善含蜡原油低温流动性的研究

通过测定降凝剂处理前后原油的凝点和表观粘度，研究了降凝剂降凝效果的影响因素，实验考察了两种不同性质的原油－辽河油和一种混合油对几种降凝剂的感受性，选择出合适的降凝剂，对于一定的原油，当降凝剂选定后，降凝效果主要取决于处理条件，通过降凝剂不同加入温度，降凝剂不同注入量对原油低温流动性的影响，得到降凝剂最佳处理条件，结果表明，在观有的几种降凝剂中，丙烯酸C18醇酯－马来酸酐共聚物对辽河油降凝效果最为显著，苯乙烯－马来酸C22－24混醇酯共聚物对混合油降凝效果最为显著，现有降凝剂合理复配对原油降凝效果会有显著改善，降凝剂加入温度有一个最佳值，当降凝剂加入量达到一定值后，原油流变参数的变化将非常平缓并逐渐趋近于一个极限值。     

原油降凝剂的研制

原油是烃类的混合物,近年来,高蜡原油开采量日益增长．高含蜡原油因其高凝固点给采油和输油等作业增加了许多困难,因而降低原油凝固点和改善其流动性能有着很重要的意义．在原油中加入降凝剂,能降低原油的凝固点,改变原油的流动性能,操作简单,而后处理又没有困难,因而备受人们关注．     

高凝原油降凝剂的研制和应用

针对辽河油田高凝原油含蜡、沥清质、胶质高的特点,研制出苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸十八醇质共聚物和醋酸乙烯酯、马来酸酐、丙烯酸十八醇质共聚物两种降凝剂,并将其以３：１比例复配,使得原油凝固点降低６～８℃,粘度降低率为６６．７％．     

高凝原油降凝剂的制备

分别采用碳十八直链醇、碳十六支链醇与丙烯酸合成烷基酯,将烷基酯再与顺丁烯二酸酐、苯乙烯聚合制备的三元共聚物,对辽河油田的高凝原油的降凝效果进行了评价,实验发现这两种聚合物对凝固点为30℃原油都具有较好的效果,降幅可达10℃左右,但对凝固点为41℃的原油较差分别为3℃和6℃.具有支链烷基结构的聚合物对原油的感受性较好,最佳降凝浓度小,降幅大.实验还发现,溶剂对石蜡的凝固点降低作用明显,但对高凝原油的凝固点降低作用甚微.     

高凝原油降凝剂的制备

分别采用碳十八直链醇、碳十六支链醇与丙烯酸合成烷基酯,将烷基酯再与顺丁烯二酸酐、苯乙烯聚合制备的三元共聚物,对辽河油田的高凝原油的降凝效果进行了评价,实验发现这两种聚合物对凝固点为30℃原油都具有较好的效果,降幅可达10℃左右,但对凝固点为41℃的原油较差分别为3℃和6℃。具有支链烷基结构的聚合物对原油的感受性较好,最佳降凝浓度小,降幅大。实验还发现,溶剂对石蜡的凝固点降低作用明显,但对高凝原油的凝固点降低作用甚微。     

原油降凝剂混配的降凝效果

讨论了不同酯链长度的降凝剂及将不同酯链长度的降凝剂按不同比例混配后的降凝效果。     

页岩油降凝剂的合成

采用熔融脂化法制备了丙烯酸高级脂,同时对影响丙烯酸高级脂收率的因素进行了考察,得出了最佳的丙烯酸高级脂的制备条件为n(酸)/n(醇)为1.2∶1.0、最佳回流时间为7h、最佳反应温度为130℃。用制得的丙烯酸高级脂与顺丁烯二酸酐、苯乙烯、醋酸乙烯脂进行了4组分共聚,合成了主要针对页岩油的降凝剂,并利用三因素三水平的正交实验设计对最佳的聚合条件进行了考察。结果表明,当丙烯酸高级脂与顺丁烯二酸酐、苯乙烯、醋酸乙烯脂之间的摩尔比为8∶1∶1∶1,同时用过氧化苯甲酰作引发剂,在反应温度为80℃的条件下回流8h时得到的聚合物的降凝效果最好。将该降凝剂应用在抚顺产页岩油中时,当聚合物的添加质量分数为0.5%时,使该页岩油的倾点降低了9℃。     

原油组分与降凝剂相互作用

利用红外光谱探讨了原油中各组分与降凝剂之间的相互作用,由实验得到以下主要结论:降凝剂的极性基团与沥青质的极性基团形成氢键,降凝剂和沥青质分子结合在一起,降凝剂高分子链转动和扭曲,减少沥青质平面分子结构的重叠,减少堆叠体的形成;另一方面,降凝剂中的极性基团也可以与胶质的极性基团发生氢键作用,降凝剂高分子分子链转动和扭曲,减少胶质本身的氢键结合,减少胶质分子之间通过氢键形成密集胶束的趋势.由于沥青质堆叠体和胶质密集胶束的减少,原油的粘度的降低,达到了降低原油粘度的目的;原油的凝点主要由蜡的含量和组成决定的,胶质和降凝剂能够参与使蜡的结晶,使蜡晶的形态和尺寸发生改变,达到降低凝点的目的.     

苯乙烯—丙烯酸十八酯共聚（PSOA）的降凝效果研究

研究了苯乙烯和丙烯酸十八酯以过氧化苯甲酰（ＢＰＯ）为引发剂，以甲苯为溶剂进行的自由基溶液共聚合反应，对共聚物进行了红外光谱表征和分析。研究了不同配比的２种单体的共聚物对大庆原油的降凝效果，结合７０℃热处理加入质量分数为０．００５￣０．０１的ＰＳＯＡ－４可使大庆原油的凝固点从原来的３５℃降低到１６￣１７℃。     

Synthesis of new EVA graft copolymer and its pour point depressant performance evaluation for Daqing crude oil

EVA was widely used as the pour point depressant for waxy oil.In order to improve its effect,some graft copolymerization methods should be used to modify EVA's property.EVA has long side chains and nitrogen polar groups to enforce its adaptability and effect of waxy oil.The pure amine,maleicanhydride and their reaction product were tested using infrared spectra and the NMR spectral.The results show that when the modified EVA is added into oil,the wax deposits not only on the main chain but also on the side ...     

EVA类降凝剂对生物柴油低温流动性的作用机理

通过预筛选试验确定了乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)类降凝剂对生物柴油低温流动性的改善作用。采用差热分析(DSC)、低温X光衍射仪(XRD)、偏光显微镜等表征方法研究了EVA类降凝剂对生物柴油的降凝机理。实验结果表明,降凝剂加入生物柴油后没有减少蜡晶的析出量,而是通过与脂肪酸甲酯之间的共晶作用,改变了蜡晶的生长习性和聚集方式。蜡晶的外观呈现类球状,表现出优异的分散性,蜡晶之间不易交联,进而降低了生物柴油的冷滤点和冷凝点。     

EVA类降凝剂对生物柴油低温流动性的作用机理

通过预筛选试验确定了乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)类降凝剂对生物柴油低温流动性的改善作用。采用差热分析(DSC)、低温X光衍射仪(XRD)、偏光显微镜等表征方法研究了EVA类降凝剂对生物柴油的降凝机理。实验结果表明,降凝剂加入生物柴油后没有减少蜡晶的析出量,而是通过与脂肪酸甲酯之间的共晶作用,改变了蜡晶的生长习性和聚集方式。蜡晶的外观呈现类球状,表现出优异的分散性,蜡晶之间不易交联,进而降低了生物柴油的冷滤点和冷凝点。     

Simulation of pipelining pours point depressant beneficiated waxy crude oil through China West Crude Oil Pipeline

Flow properties of waxy crude oils,particularly the beneficiated waxy crude oils,are sensitive to shear history that the crude oil experienced,called the shear history effect.To simulate this shear history effect accurately is vital to pipeline design and operation.It has been demonstrated by our previous that the energy dissipation or entropy generation due to viscous flow in the shear process is a suitable parameter for simulating the shear history effect.In order to further verify the reliability of this approach,experimental simulations were conducted for three PPD-beneficiated waxy crude oils transported through the China West Crude Oil Pipeline,a most complicated long-distance-crude-oil-pipeline technically and operationally so far in China.The simulations were made by using a stirred vessel and with the energy dissipation of viscous flow as the shear simulation parameter.Comparison between the flow properties of crude oils obtained from field test and experimental simulations,it is found that the gel points and viscosities from experimental simulations are in good agreement with the field data.     

含蜡原油结构抑制机理研究

基于含蜡模拟油加抑制剂GY1前后的特征温度、流变参数、析蜡量及微观结构的实验分析,研究含蜡原油结构抑制机理.结果表明:①抑制剂GY1不能阻止蜡结晶与晶核的形成,反而使析蜡量有所增加;②对于含粗晶蜡的模拟油,抑制剂GY1将阻碍其蜡晶生长,使蜡晶尺寸变小、非对称性增大,进而增强蜡晶颗粒相互作用与连接趋势,宏观表现为降凝与降粘效果差;③对于含微晶蜡的模拟油,抑制剂GY1有助于其蜡晶的聚集生长,使蜡晶尺寸变大、表面结合力降低,进而抑制蜡晶颗粒相互作用与连接趋势,宏观表现为降凝降粘效果显著;④含蜡原油结构抑制的机理就是使蜡晶颗粒聚集变大、提高其对称性、降低其分散度、抑制其相互作用与连接的机理.