The development and evaluation of novel nano-pour point depressant

Chemical pour point depressant modification is an important means to reduce pour point and viscosity of waxy crude oil. In recent years, the research on the modification of pour point depressants has made a great progress. This paper summarizes the types of novel nano-pour point depressants, preparation methods, evaluation methods, mechanism of action and influencing factors. The development of the pour point depressant and the future outlook made a brief summary.     

聚醚酰胺的合成及其对原油流动性的影响

以聚醚酰胺和脂肪酸为原料合成了系列脂肪酸聚醚酰胺降凝剂,利用FTIR、黏度测试、界面张力测试等方法考察了降凝剂对不同原油流动性的影响.实验结果表明,该系列降凝剂具有较好的表面活性和界面活性.随碳数的增加,饱和脂肪酸聚醚酰胺降凝剂降低表面张力的能力增强.加入0.3％(w)和0.9％(w)的棕榈酸聚醚酰胺降凝剂时,风城原油...     

A Study on the Interaction of Crude Oil Waxes With Polyacrylate Pour Point Depressants by Monte Carlo Simulation

The interaction of crude oil waxes with polyacrylate pour point depressants (PPDs) bearing different structures was investigated in detail by Monte Carlo simulation, using n-hexadecane as representative component of wax crystal. It was demonstrated that during wax precipitation the mixed energy was low when the side chain length of polyacrylate was close to that of n-hexadecane. Meanwhile, the mixed energy between polyacrylate PPDs and n-hexadecane was shown to be closely related with the polarity of building blocks of polyacrylate. Our results indicated that it is easier for polyacrylate polymers with polar building blocks to interact with n-alkanes, which would effectively inhibit wax-crystal precipitation and improve crude oil low-temperature fluidity. The simulation results provide with some knowledge for guiding the molecular design and synthesis of polyacrylate PPDs.     

聚合物型原油降凝剂的作用机理及应用

介绍了聚合物原油降凝剂的种类、作用机理、筛选和评价方法及其在国内外的应用     

高蜡原油化学降凝作用机理与影响因素

阐述了国内外原油降凝剂的发展概况,介绍了原油降凝剂的降凝机理,考察了影响降凝效果的因素,包括原油组成和性质、相对分子质量、胶质、沥青质等。提出应加强对原油降凝剂降凝机理、原油降凝与不同化学剂互配的影响以及原油降凝剂研究方向等问题的研究。     

原油降凝剂作用机理与影响因素

以原油降凝剂的结构性能应用为基础,综述了几种主要的降凝机理,包括共晶理论、晶核作用理论、吸附理论等,认为对不同的降凝剂来说,降凝机理取决于其化学结构;阐述最影响降凝效果的因素,主要包括原油组成和性质,相对分子质量,胶质-沥青质等9种。     

提高原油降凝剂降凝效果的途径

将两种不同组成的降凝剂按适当的比例复配后,在不增加添加量的条件下,对原油的凝固点、表观粘度、屈服应力的影响效果均优于任何单一品种的效果。因此,原油降凝剂的复配是提高降凝减粘效果的有效途径。     

江苏油田B1断块原油降凝剂研究

江苏油田B1断块原油属于高含蜡、高胶质、高沥青质原油,具有高凝、高黏特点,平均凝固点41.5℃、析蜡点59～60℃,温度敏感性强。针对该区块原油特性,开展井筒降凝、降黏工艺和配方研究,进行了降凝降黏剂的评价和配比,优选了合成的复配型降凝剂KD-50（Ⅳ）,确定合理添加浓度,考察在不同温度下对B1断块原油的降黏效果。室内实验结果表明：添加降凝降黏剂后,低温流动性明显改善,凝点、反常点和低温表观黏度均有较大幅度降低,在40℃加剂后的降凝降黏率达80%以上,具有较好的推广应用价值。     

原油降凝降粘剂在原油开采和集输中的应用

BEM系列降凝剂和 ORV系列油基降粘剂及 HEA系列水基降粘剂对原油具有较好的改性效果 ,分别适用于高凝原油和低粘稠油及高粘稠油的开采和集输。介绍了它们在原油开采和集输过程中的应用效果及取得的经济效益。     

胺解聚合物型原油降凝剂的合成及应用

通过丙烯酸高碳酯与马来酸酐、醋酸乙烯酯、苯乙烯共聚后进行不同系列胺解得到一系列新型高蜡原油降凝剂。考察了该类降凝剂对大庆高蜡原油和尼尔阿曼混合原油的降凝效果。结果表明，胺解聚合物型原油降凝剂具有较好的原油降凝性能，降凝幅度最高达到27℃；同时，测定了加剂温度对降凝剂降凝效果的影响，结果发现，当加剂温度高于原油析蜡温度时，降凝剂的降凝效果才能充分显现出来。     

The Effect of Commercial Additives as Pour Point Depressants for Fuel Oils

When the crude oil temperature goes below the pour point value wax crystals will come out of solution and tend to plug lines and filters. Additionally, the wax deposited in tanks decreases the storage capacity. In general, wax deposition can cause problems in production, storage, transportation, and consumption. Pretreatment of the crude oil with flow improver or pour point depressants has received the greatest acceptance due to its simplicity and economy. Four commercial additives were evaluated as pour point depressant for fuel oils. The structures of the commercial additives were confirmed by FTIR spectra. The results indicate that the n-alkanes carbon distributions display an obvious normal distribution in fuel oils. The distributions of high carbon n-alkanes are all broad so that wax crystals not precipitate in fuel oil at low temperatures is good. These commercial additives were tested as pour point depressants for fuel oil. The obtained data revealed that the prepared compounds depress the pour point of the fuel oil successfully. Comparison of structures of wax crystals in untreated and treated fuel oil was also done by photomicrographic analysis.     

锦州原油降凝剂的研究

锦州原油为高蜡质原油,本研究针对该原油的特性,优选合成了多种羧酸酯共聚物型降凝剂LF一04,并对试验结果和影响加剂效果的因素进行了分析。锦州原油最佳热处理温度在50℃以上,最优加剂浓度为400mg／L,其原油凝点值由原来的21℃降至9℃,反常点降至40℃,比空白原油反常点降低了5℃。在原油温度25℃,剪速为16s-1下加入400mg／L的降凝剂LF－04,原油表观粘度由原来1150mPa·s降至339mPa·s,降粘率为70．5％。     

原油降凝剂的研制与初步应用试验

合成了两个系列的原油降凝剂 ,一个是丙烯酸高碳醇酯和马来酸酐共聚 ,然后用高级脂肪胺胺解 ;另一个是 α 烯烃和马来酸酐共聚 ,然后用高级脂肪胺胺解。添加 1 0 0× 1 0 - 6的此类降凝剂于大庆原油中 ,结合热处理 ,可降低凝固点 1 9～ 2 2℃。讨论了原油的性质、降凝剂的结构及试验条件对降凝效果的影响。加入 1 0 0×1 0 - 6试样到辽河、任丘、新疆、和大庆原油中 ,也有较好的降凝作用 ,表明这些共聚物是适合于高蜡原油的降凝剂     

梳型共聚物的相对分子质量调控及其对JENM原油 的降凝效果*

为降低高蜡型JENM原油的输送成本,合成了丙烯酸十八酯-丙烯酸二十二酯-马来酸酐梳型共聚物降凝剂,考察了降凝剂相对分子质量对降凝效果的影响,并通过优化反应条件实现对聚合物相对分子质量的调控,研究了加剂前后JENM原油的析蜡特性和蜡晶形貌的变化。研究表明,随着反应温度升高和反应溶剂用量增加,降凝剂的平均相对分子质量减小;随着引发剂用量的增加,降凝剂的平均相对分子质量先增大后减小。丙烯酸十八酯-丙烯酸二十二酯-马来酸酐降凝剂的平均相对分子质量约为14000时对JENM原油的降凝效果较好,典型优化合成条件为:反应温度100℃、溶剂用量77%、引发剂用量为单体质量的1%,合成的降凝剂加剂量为0.3%时,JENM原油凝点由30℃降至17℃,降幅为13℃;30℃时黏度由9.12 Pa·s降至2.24 Pa·s,降黏率为75%,显著改善了JENM原油的低温流动性。结合DSC和显微分析发现,降凝剂的加入使JENM原油析蜡点和析蜡峰温降低,凝点处析蜡量增加。降凝剂的极性基团抑制了蜡晶生长,促进了蜡分子的分散,使晶种在更低温度才开始析出。同时,由于蜡晶更加细小,析蜡量较大时才使原油失去流动性,从而有效降低了原油凝点。图11表2参18。     

表面活性剂对原油流变性的作用与分子动力学模拟

选取5种合成降凝剂中常用的表面活性剂：丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯和苯乙烯，采用试验和分子动力学模拟相结合的方法，考察其对原油流变性的影响。结果表明：在加剂量为2000mg/kg的条件下，5种表面活性剂的加入对原油的凝点影响较小，均使原油的凝点仅提高1℃；对原油的黏度和屈服值影响较大，其影响程度从大到小的顺序为：丙烯酰胺>丙烯酸>苯乙烯>顺丁烯二酸酐>乙酸乙烯酯；与空白原油体系相比，5种加剂原油体系势能降低，非键能负向升高，作用效果强弱顺序与试验结果相吻合，从分子层面解释了表面活性剂对原油流变性产生影响的作用机理。     

一种新型原油降凝剂的研究

由乙烯、醋酸乙烯酯和乙烯醇聚醚组成的三元共聚物(WHP)是一种新型高分子表面活性剂型原油降凝剂.这种原油降凝剂既具有聚合物的特点,又有一定的表面活性,与某些常用的降凝剂,如EVA、聚丙烯酸高碳醇酯等相比,这种降凝剂无论对含高碳蜡(C₃₇-C₆₃)的吐哈原油和新疆混合原油,还是含一般蜡的江汉原油、鲁宁线原油和中洛线原油均表现出良好的降凝效果.例如,对吐哈原油在加药量为50mg/l时,一般原油降凝剂没有降凝效果,而WHP可以将原油凝固点从17℃降至10℃;而对新疆混合原油,当加药量为20mg/l时,WHP可以将原油凝固点从11℃降至-15℃而一般最好的降凝剂只能降至-8℃,即使对凝固点比较高的江汉原油,当加药量为100mg/l时,一般降凝剂只能将原油凝固点从34℃降至22℃,而WHP则可降至14℃.此外,WHP对鲁宁线原油还有一定的降粘效果,在加药量为40mg/l时,在30℃测定的降粘幅度为25.2%,而一般降凝剂最大的降粘幅度为14%.在室内模拟鲁宁线原油流动的情况下,原油加入WHP后依次经过多次慢速(80r/min)和快速(1500r/min)搅拌剪切后,原油凝固点回升幅度有较大的降低,且粘度的回升幅度也有所改善.     

原油降凝剂在我国长输管线上的应用

我国已有多条原油长输管线应用降凝剂,革新了老管线传统的输油工艺和新管线传统的投产工艺,并取得了巨大的经济效益。在析蜡点以上,泵剪切和管流剪切对原油的低温流变性无影响;在析蜡高峰区内,泵剪切对原油的低温流变性有恶化作用,管流剪切对原油的低温流变性有改善作用,但这种作用是有条件的。     

潍北高凝点原油降凝降黏剂的研制

实验室自制的三元共聚物AMV-22与EVA复配,添加SLA-107作助剂,制备适用于胜利油田潍北区块高凝点原油的降凝剂AMVES。实验考察了该降凝剂对原油的降凝降黏效果。DSC热分析结果表明,AMVES加量为1000 mg/L时,可使原油凝点从48℃降低到37℃,析蜡点降低2℃。流变性曲线表明原油的剪切稀释作用随温度升高显著增强,当剪切速率大于100 s^-1后黏度基本不变,降凝剂可以大幅降低启动原油的屈服应力。偏光显微镜图显示原油温度越低,蜡晶网状结构越致密,交联度强,黏度大,流动性差;加AMVES之后原油中蜡晶变为团簇状颗粒,原油的流动性增强。由此可见降凝剂AMVES作用于蜡晶使其三维网状结构破坏,从而有效降低原油凝点和黏度。     

Wax Deposition in Flow Lines Under Dynamic Conditions

The wax deposition in the tubing, pipeline, and surface flow line is the major problem in the oil fields. It generates additional pressure drop and causes fauling and ultimately increases the operating cost during production, transportation, and handling of waxy crude oil. In this work, attempts were made to study the wax deposition in the flow lines due to Indian crude oil under dynamic condition. The experimental work was carried out for neat crude oil and pour point depressants treated crude oil at different ambient/surface temperature and pumping/reservoir temperature. It was observed that temperature has significant effect on the wax deposition of the crude oils. From these studies, ideal temperature of crude oil to pump in the pipeline or flow line was determined. The present investigations also furnishes that the selected pour point depressant in this work decreases the wax deposition significantly and may be used for controlling the wax deposition problems in case of Indian crude oil.     

表面活性剂对原油流变性的作用与分子动力学模拟

选取5种合成降凝剂中常用的表面活性剂：丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯和苯乙烯,采用试验和分子动力学模拟相结合的方法,考察其对原油流变性的影响。结果表明：在加剂量为2000mg/kg的条件下,5种表面活性剂的加入对原油的凝点影响较小,均使原油的凝点仅提高1℃;对原油的黏度和屈服值影响较大,其影响程度从大到小的顺序为：丙烯酰胺>丙烯酸>苯乙烯>顺丁烯二酸酐>乙酸乙烯酯;与空白原油体系相比,5种加剂原油体系势能降低,非键能负向升高,作用效果强弱顺序与试验结果相吻合,从分子层面解释了表面活性剂对原油流变性产生影响的作用机理。