聚丙烯酸酯降凝剂对含蜡原油降凝规律的研究

采用 DSC热分析仪研究了聚丙烯酸酯(PA)降凝剂的结晶性能及加剂前后含蜡原油的结晶特性,通过偏光显微镜观察了加剂前后原油中蜡晶形貌,并通过凝点试验和流变实验评价了PA降凝剂对长庆、青海两种含蜡原油的降凝效果。结果表明,PA降凝剂的结晶性能随烷基侧链碳数的增长显著提高,但不受降凝剂平均相对分子质量的影响。添加PA降凝剂能够抑制原油中蜡晶的析出、降低原油析蜡点,并且使原油中蜡晶尺寸变大,结构变紧凑,从而能够释放更多的液态油分,改善含蜡原油的低温流变性。PA降凝剂对含蜡原油的降凝效果与原油组成和降凝剂结构有关,原油中蜡含量越高、高碳数石蜡所占比例越大,降凝剂的降凝效果越差;随着降凝剂平均相对分子质量的提高,PA分子在原油中的溶解性变差,卷曲程度提高,导致PA与石蜡间作用力减弱,降凝效果变差;PA 烷基侧链碳数与原油中石蜡碳数越匹配,降凝剂分子与石蜡的作用越强,降凝效果也越理想。     

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 ,在现有的几种降凝剂中 ,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C2 2 -2 4 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     

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。     

胜利油田高凝原油复配降凝剂的研制

由丙烯酸十八酯、马来酸酐和醋酸乙烯酯三元共聚物的胺解改性物MAVA和EVA复配物为原料,通过复配制备了一种高凝原油降凝剂,该降凝剂对43℃的胜利油田高凝原油具有明显的降凝效果 用红外光谱和核磁共振氢谱表征了所合成的MAVA的结构 用DSC曲线研究了降凝剂的结晶性能。分别将EVA复配物、MAVA和复配降凝剂按总加剂质量浓度400μg/g加入到胜利油田高凝原油中,原油凝点相应降低了5℃、4℃和11℃,结果表明,EVA复配物和MAVA之间存在协同降凝效应 研究了原油加降凝剂前后的粘度、蜡晶形态以及DSC曲线的变化,研究结果表明,所制备的复配降凝剂对胜利油田高凝原油确实存在改性作用。     

降凝剂对胜利外输原油流变性的影响

研究了降凝剂对高蜡原油流变性的影响，主要探讨降凝剂的筛选、不加剂和加剂高蜡原蜡原油的全粘温曲线的测定，重复加热和高速剪切对降凝剂的改性效果。由实验得到主要结论：降凝剂使原油的凝点和反常点降低，原油的牛顿流体温度范围变宽，并使非牛顿流体温度下的粘度减小，但牛顿流体温度范围内的粘度基本没有变化；在重复加热的温度高于原油的反常点10℃左右时，重复加热对降凝剂的改性效果没有显影响。但重复加热温度低于原油的反常点，重复加热显恶化降凝剂的改性效果；在原油的反常点以上，高速剪切对降凝剂的改性效果无影响。在原油析蜡高峰区高速剪切，将大大恶化降凝剂的改性效果。在低于析蜡高峰区的温度高速剪切，会使降凝剂的改性效果的恶化程度有所减弱。     

大庆高蜡原油降凝效果评价

对大庆高蜡原油降凝效果进行研究。结果表明,大庆原油在添加加强型降凝剂质量分数为80µg/g, 热处理温度70℃,热处理时间1h,冷却速率0.5℃/min,剪切速率60r/min的工艺条件下降凝效果最好,凝点降低至21.8℃,同时相应地降低了大庆原油的运动粘度,为安全、平稳、高效地管道输送提供保障。     

高凝点原油降凝剂的研制与复配

在甲苯溶剂中引发聚合,由物质的量比6：1：2的丙烯酸十八酯、马来酸酐、苯乙烯合成降凝剂A,由物质的量比为6：1：2的丙烯酸十八酰胺、马来酸酐、苯乙烯合成降凝剂B。在甲苯溶剂中,120℃条件下用十八胺和十八醇分别对降凝剂A,B进行醇解和胺解合成降凝剂C和D,以大庆原油为样本考察了A,B,C,D的降凝和降粘效果。在大庆原油中加入质量分数0．5％的降凝剂进行测试,结果表明降凝剂C,D在降凝和降粘上都优于降凝剂A,B。复配性降凝剂C＋D在降凝和降粘效果上高于降凝剂C,D。降凝剂C＋D的复配质量比为3：1时,可使大庆原油凝点降低15℃,粘度降低58．38％。     

柴油降凝剂PSM的合成及其降凝效果的研究

本文叙述了柴油降凝剂ＰＳＭ的合成．对几种原油炼制的各种柴油采用ＰＰＭ降凝剂进行了降凝助滤效果的试验，结果表明，ＰＳＭ剂对国内主要原油产区的柴油均有良好的降凝效果和一定的助滤效果．本文同时对ＰＳＭ降凝剂的降凝机理同乙烯－醋酸乙烯酯型降凝剂进行了对比讨论，并提出了观点．     

高效原油降凝剂的合成研究及实验

合成了原油降凝剂A,然后和高级脂肪胺进行胺解反应得到高效原油降凝剂B,在大港油田的原油中分别加入质量分数为200×10-6的降凝剂A和B,使原油凝固点分别下降10℃和24℃.在任丘、大庆、新疆油田中试验也有明显的降凝作用.文中还对胺解条件进行了研究,当高级脂肪胺的碳数为20时,在90℃下反应5h获得的降凝剂B的降凝效果最好.     

高蜡原油流动性改进机理

以含蜡质量分数为56.9%、粘度为34.2 Pa.s的胜利原油为研究对象,研究了剪切速率对加剂原油表观粘度的影响;降凝剂质量浓度为200 mg/L时,原油的凝点从49℃降至39.5℃;屈服值从32.4 Pa降至0.13 Pa;表观粘度从34 158.9 mPa.s降至79.2 mPa.s。采用电子显微镜对比了20℃时加降凝剂前后蜡组分在静态条件下的蜡晶形态,加剂前蜡晶单体较紧密地聚集,多而细小,均匀分散;加剂后蜡晶明显变大,蜡晶大小的分布变宽,根据共晶机理分析改性剂使蜡晶颗粒聚集变大,从而改善了原油的低温流动性。     

热历史和剪切历史作用对长庆含蜡原油凝点的影响

通过室内模拟实验和结果分析明确了热处理温度和剪切速率是影响长庆含蜡原油凝点变化的主要因素,确定了长庆含蜡原油凝点趋于稳定的剪切时间为200 s,因此实验室以剪切200 s后的原油凝点作为长输管线的凝点值,在此基础上利用均匀设计的方法对热处理和剪切作用与含蜡原油凝点的关系进行了模拟试验研究,建立了反映长输管线中热处理温度和剪切速率作用对凝点影响的数学模型,模型计算结果与实验记录数据所得误差小于0.8℃,表明模型与凝点规律比较吻合.该模型为长庆含蜡原油长距离输送的泵站、热站设计以及管线设计提供了依据.     

AMV降凝剂分子结构的Monte Carlo模拟优化研究

针对降凝剂分子结构的设计和优化问题,本文运用Monte Carlo模型模拟研究了丙烯酸十八酯-马来酸酐-醋酸乙烯酯三元共聚物（AnMmVp）同原油蜡烃组分间的相容性。以理论计算结果为依据指导合成了AMV共聚物降凝剂,并进行了红外表征和实验验证,实验结果表明,当亲油基团（丙烯酸十八酯,AA18）与极性基团（马来酸酐-醋酸乙烯酯,MA—VA）摩尔比为8：2时,二者混合能最低,原油对A8M1V1降凝剂感受性最佳,凝点降低值达8℃,是理想的原油降凝剂结构,这与理论计算结果基本一致。该研究为原油降凝剂分子结构的设计和优化提供了有效涂释。     

含蜡原油结构的存在性研究

所谓含蜡原油结构是指一定条件下原油中蜡晶颗粒相互连接所形成的一种充满整个体系的网络,采用流变学测试及分析技术试验研究含蜡模拟油的特征温度,粘温特征,流变特征,采用偏光显微技术分析含蜡模拟油凝胶状态时的微观结构。试验结果表明：含蜡原油在一定条件下明显存在结构,共形成与原油所含蜡分子的大小与数量,蜡晶颗粒的对称性及大小密切相关,含蜡原油结构的存在是其粘度异常和流动性丧失的主要根源,这为含蜡原油降凝降粘途径的进一步研究奠定了理论基础。     

基于GST的不同因素对大庆原油凝点/倾点的影响规律研究

凝点、倾点都是以温度表示的条件性指标,是原油物理状态发生转变的温度分界点。我国一直将凝点视为衡量原油低温流动性及控制原油输送温度的一个重要参数,为了深入认识含蜡原油的微观结构,有必要对含蜡原油凝点/倾点与原油微观结构及组成间的关系进行细致的研究。对大庆6种典型含蜡原油进行凝点实验,总结了实验规律,并用灰色系统理论定向分析了蜡晶形态/结构及原油组成对凝点/倾点的影响规律,为改善原油在长距离输送过程中的流动性提供了依据。     

含蜡原油管道化学防蜡剂研究进展

化学防蜡剂广泛应用于含蜡原油采输领域,为含蜡原油采输过程安全高效运行提供重要保障。目前已经开展了很多关于化学清蜡基础实验研究以及数值模拟研究,对化学防蜡剂的类型、作用机理及其应用范围进行了探究。常见的化学防蜡剂主要有稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂以及新型纳米粒子防蜡剂,它们通常通过水膜理论或蜡晶改性理论防止蜡晶发生联合和沉积。其中,稠环芳烃型防蜡剂、表面活性剂型防蜡剂、高分子聚合物降凝剂型防蜡剂存在环境友好性差、环境适应性差或经济性差等缺点。今后的研究重点应该是探索绿色、高效且通用的化学防蜡剂,利用纳米粒子提高防蜡剂的性能,并且继续探索更加环保的化学防蜡剂。     

大庆-俄罗斯混合原油流变规律实验研究

采用差示扫描量热和流变测试方法对大庆-俄罗斯混合原油的凝点、黏度、触变性、屈服值和析蜡特性进行测试分析。结果表明:相比于大庆原油,混合原油的流变性有所改善,随掺混俄油比例的增加,混合原油的析蜡点、析蜡峰温和含蜡量均呈下降趋势,导致其凝点、表观黏度、屈服值降低幅度逐渐增大,触变性明显减弱。庆-俄油混合比例为4∶4时,与大庆原油相比,混合原油的析蜡点降低7.9℃,析蜡峰温降低6.1℃,含蜡量降低13.9%。此时,混合原油平均降凝率为50.0%,不同剪切速率下的平均降黏率为96.3%,触变实验中的剪切应力总衰减率为14.0%,屈服值衰减率为97.0%。根据DSC测试结果,掺混俄油后不仅仅降低了原油含蜡量,同时也改变了蜡的结晶特性,这是导致混合原油流变性改善的主要原因。     

靖三-靖二联管道原油停输后流变特性与再启动研究

长庆靖三-靖二联外输管线采用加热输送,所输送的是靖安油田典型的低胶质沥青质含量的高含蜡原油,这对安全、经济、高效的管输工艺提出了很高的要求。基于原油流变学、物理化学和凝胶化学理论,首先使用高精度控制应力流变仪对管道停输条件下,原油体系的黏-温、屈服、黏弹、触变等复杂流变行为进行了研究,然后拟合了适用于该原油的流变方程与触变模型,最后基于原油流变性、管流的流动与传热、热力与水力的耦合特性,对长庆靖三-靖二联管道的再启动特性进行了预测。结果表明,长庆原油在反常点温度以下剪切稀释性也随着温度的降低表现得更为明显。在凝点以及凝点温度以上,原油所形成的胶凝结构表现出一定的延性性质,而在凝点温度以下则表现出很强的脆性性质,并且随温度的降低,屈服值呈指数规律增大。在恒剪切速率的作用下,胶凝结构的破坏和重整发生在初期的10min内。所预测的长庆靖三-靖二联外输管线停输再启动特性,与现场数据相吻合。停输32h后,管道末端原油油温会降至其反常点附近,停输48h后,管道末端原油油温会降至其凝点附近。考虑管道运营的安全性,管道最大停输时间为32h,对应再启动压力为1.51MPa。     

蜡油加氢精制-临氢降凝双反应器串联工艺试验

采用加氢精制-临氢降凝双反应器串联工艺,以某炼油厂蜡油为原料生产润滑油基础油。结果表明,主要产品为高黏度的润滑油馏分,其凝点降到-10℃以下,副产少量轻柴油、粗汽油及石油液化气;该工艺具有流程简单、精制降凝效果好、润滑油收率高等特点。