基于有限元法的含蜡原油管道停输过程温降数值模拟

含蜡原油在管输过程中不可避免地会发生停输情况,随着管内原油温度降低至凝点以下,会出现凝油层导致凝管现象,严重影响管道安全经济运行,因此有必要研究含蜡原油管道停输过程的温降问题。在原油管道正常运行工况的基础上,考虑蜡沉积现象,建立了含蜡原油管道停输传热模型。采用温度场三角形单元格划分→离散→合成有限元这一有限元法求解思路对模型进行数值求解,讨论了在不同停输时间管道温降的变化规律。通过对管道温度场计算结果进行分析可知,管道对周围环境温度场的影响随着离管道距离的增大而逐渐减小;在不受热影响的外部区域,温度场等温线近似为一组波动的平行线。该研究成果提供了一种简单易行、准确可靠的温降模拟计算模型,为蜡质原油停输后再启动过程的方案制定提供了关键数据的采集方法。     

计算含蜡原油热输管道总传热系数的新方法

总传热系数是含蜡原油管道设计和运行管理的重要参数之一,其计算应考虑析蜡潜热和沿线参数随温度的变化.本文给出了含蜡原油热输管道总传热系数计算的新方法.模拟计算表明,不考虑析蜡潜热时计算出的总传热系数偏小;进出站温度的准确性对总传热系数计算影响很大,测试时应采用高精度温度传感器测量;自然地温对总传热系数影响较小,建议采用预埋探头的方法进行测试.     

含蜡原油管道的设计计算程序

用一个计算机程序能解决输送牛顿体、假塑性体和屈服假塑性体原油管道的设计计算。     

低输量下含蜡原油管道摩阻损失计算的理论分析

结蜡现象对含蜡热油管道的运行能耗存在着很大的影响,由于结蜡层的影响,使管道的通流截面积减小,摩阻增大.特别是当管道长期处于低输量时,结蜡层会对管道的压能消耗产生更为显著的影响.分析含蜡热油管道中流体流动和传热机理,建立热油管道的热平衡和水力计算关系方程组,推导出了热油管道结蜡时摩阻损失的计算公式.     

含蜡原油长输管道平均温度研究

含蜡原油长输管道工艺计算因考虑物性参数与油温的关系而变得复杂.从输送距离、压降和油温这三者之间的关系式出发,引出了具有物理意义的三个平均温度.当以析蜡点温度和反常点温度作为分界点进行工艺计算时,三个平均温度具有高度的一致性,并在不同温度区间呈现出非常好的线性关系.本文给出的综合平均输油温度计算式和相应计算方法使含蜡原油长输管道的工艺计算快捷而准确.该方法可以应用于较大的温度区间,同时适用于层流和紊流.     

降凝剂在海上含蜡原油管道中的应用

降凝剂在海上和陆上含蜡原油输油管道上的应用结果表明,降凝剂可降低含蜡原油凝点,改善含蜡原油低温流动性能,延长停输时间,减小停输再启动压力等,特别适用于海洋和沙漠中不宜建中间加热站的含蜡原油管道.对降凝剂的作用机理及其在海底管道的应用特点进行了介绍和论述.     

管输含蜡原油添加降凝剂应用进展

含蜡原油在管道输送过程中会面临原油流动性降低、管壁结蜡等问题,使得管输工艺的动力费用增加、清管周期缩短,严重时会造成管道堵塞风险.向含蜡原油中添加一定剂量的降凝剂,可适当改善原油流动性,减小管道沿程摩阻损失,有助于降低管道运行风险、减小投资.针对管输原油工程添加降凝剂的应用及研究现状,简述了含蜡原油降凝剂的主要类型及作...     

含蜡原油管道蜡沉积速率的计算

影响含蜡原油管壁蜡沉积的因素主要有黏度、管壁剪切应力、蜡分子浓度梯度和管壁处温度梯度等,在分析它们对蜡沉积的影响时,需综合考虑。根据测试结果,由压差法计算蜡沉积;由黏温测试结果,拟合原油黏温曲线;根据蜡沉积的热力学模型,计算管壁蜡分子浓度梯度;由热平衡计算管壁径向温度梯度,将所得数据作为基础数据,对蜡沉积系数进行非线性拟合。管道在起始阶段,蜡沉积速率较小;随油流向前,油温降低,原油中的蜡逐渐结晶析出,蜡沉积速率逐渐增大;油流继续前进,与管壁的温差减小,蜡沉积速率逐渐减小。     

降凝剂在海上含蜡原油管道中的应用

降凝剂在海上和陆上含蜡原油输油管道上的应用结果表明,降凝剂可降低含蜡原油凝点,改善含蜡原油低温流动性能,延长停输时间,减小停输再启动压力等,特别适用于海洋和沙漠中不宜建中问加热站的含蜡原油管道。对降凝剂的作用机理及其在海底管道的应用特点进行了介绍和论述。     

热油管道停输温降过程的模拟研究

热油管道停输降温过程是输油管道中最常见的现象,掌握其降温规律对确定安全停输时间、再启动方案和停输检修安排都有着十分重要的意义。利用FLUENT软件对水下及架空热油管道停输温降过程进行了数值模拟,分析了管内不同位置、不同初始温度条件、不同管径条件下的油温变化过程,得出了与实际吻合较好的温降曲线。通过模拟发现,温降过程可分为三个阶段,初始温度越高或管径越大时,到达曲线转折点的时间越长。水下与架空热油管道的温降曲线相似,只有在第二、三阶段曲线间距相差不到1℃。     

添加流动性改进剂改善原油低温流动性能的研究

以烯烃，脂肪酸烯基酯和烯基酰胺或烯基磺酸盐为主要原料，合成了能降低含蜡原油凝点的流动性改进剂Ｈ８９－２。综合评定了流动性改进剂Ｈ８９－２对改善青海原油流动性能的效果。确定了流动性改进剂Ｈ８９－２的最佳添加量。     

原油储存温度的优化

分别研究了原油储存温度对原油输送功率,罐区加热、维温、散热负荷,以及蒸馏装置冷、热公用工程消耗的影响;结合环境温度变化,建立了相关的能耗和能耗费用计算方程,并以此为基础提出了以总能耗或总能耗费用最小为目标函数的优化原油储存温度计算方法.实例应用表明该方法应用于实际操作,可较大幅度地降低原油罐区和蒸馏装置的相关能耗.     

原油流动性改进剂的制备及应用

以烯烃、烯烃基脂肪酸酯和烯属不饱和酰胺或烯属烃磺酸盐为主要原料，合成了含蜡原油降凝剂H89－2（三元共聚物）。综合评定了H89－2改善青海原油流动性能的效果。阐明了确定降凝剂最佳添加量的原则。     

BEM-3原油流动性改进剂的研制及其在鲁宁线上的工业性应用

介绍了 BEM 3原油流动性改进剂的合成方法及其在鲁宁线上的工业性应用情况。BEM 3是一种复合型的原油流动性改进剂 ,它具有长烷基链和极性基团 ,对原油具有较好的感受性和较好的降凝效果和降粘效果。现场试验表明 ,BEM 3对鲁宁线原油具有较好的降凝效果和降粘效果 ,鲁宁线应用 BEM 3原油流动性改进剂后 ,降低了管线安全运行温度 ,取得了可观的经济效益。     

大落差管道中原油流动规律的研究

通过分析大落差管段中流体的受力情况与流动状态,指出大落差管段中流体可能存在三种流态：非满管变速不稳定流、非满管匀速稳定流和满管匀速稳定流.为了能够模拟原油在大落差管段经受的剪切历史和热历史,导出了三种流态下油温和流动参数的变化规律及计算公式,为改性原油流经大落差管段的稳定性研究提供了理论基础和试验方法.并利用某一管线的大落差管段和有关原油的物性参数进行了计算,结果比较合理.     

共聚型原油流动改进剂AMSA的合成与评价

针对中原原油中高含蜡量的特点，以丙烯酸十八酯(ODA)、顺丁烯二酸酐(MA)、苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)4种单体为原料，采用自由基溶液聚合反应合成了原油流动改进剂AMSA。最佳合成条件：n(ODA)：n(MA)：n(St)：n(AN)=16：1：1：3，引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)，用量1．2％(质量分数)；聚合温度85℃；聚合时间7h。在中原原油中加入质量分数为0．1％的AMSA可以使原油的凝固点降低14℃，25℃粘度下降92．9％，屈服值下降96．4％。     

井筒电加热技术在稠油试油试采中的应用

井筒机热可提高原油的温度,改善原油的流动性,降低井筒中原油的流动阻力,有效地解决了稠油采出井筒难的问题。阐述了井筒电加热技术的作用及如保合理地确定加热深度,介绍了胜利油田应用该技术在稠油试油试采方面取得的成功经验,评价了该技术的优缺点。该技术对延长蒸汽吞吐井的采油期,防止抽油杆断脱,提高检泵周期,减少井下作业量,获得可靠的试油试采资料,进一步探明稠油储量及提高经济效益发挥了较大作用。     

超声波在炼油厂原油破乳脱水脱盐中的应用

 以鲁宁管输原油为研究对象,利用功率超声对原油破乳并进行脱盐研究。结果发现,二次脱水脱盐的脱盐效果优于单次处理过程,但脱水效果稍差。在二次脱盐较优的操作条件下,即在处理温度80℃、2次注水量均为5%（体积分数）、破乳剂用量20μg/g、驻波场声强0。38W/cm2、辐射时间5min、沉降温度75℃、沉降时间90min的条件下,原油脱后水含量为0.45%（质量分数）,脱水率为91.6%;按NaCl计,脱后盐含量1.14mg·L-1,脱盐率96.4%;与单次处理过程相比,脱盐率提高了9.7%。超声波具有增强炼油厂原油脱水脱盐的作用,尤其是二次脱水脱盐处理工艺能够确保原油脱水脱盐后的盐含量处于较低水平。 该技术对确保原油预处理过程的稳定与安全具有现实意义。     

复配型原油破乳剂的研制与工业应用

通过评价约20种商品破乳剂单剂对鲁宁管输原油乳液的脱水效果,筛选出2种协同效应较好的单剂PA-1、PB-2,并通过正交实验得出适宜的复配方案为:PA-1/PB-2(质量比)=1/(1～2),添加剂(含N低分子有机物)用量5％～10％,主剂总投加质量浓度13.5～18 mg’L。并命名该复配物为YL-2010破乳剂。其较佳使用质量浓度为30～40 mg/L,脱水率75.0％～77.5％,缓蚀率41.8％～50.2％,经武汉石油化工厂两套脱盐装置连续应用8个月,原油脱盐、脱水及切水油含量合格率均达100％。