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1、遼河特稠油降粘研究吳本芳3沈本賢楊允明(華東理工大學(xué)石油化工學(xué)院)(華東理工大學(xué)化工學(xué)院)吳本芳沈本賢等:遼河特稠油降粘研究,油氣儲(chǔ)運(yùn),2003,22(6)27?32。摘要對(duì)遼河特稠油的組成和物性進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明,膠質(zhì)含量高是遼河冷東特稠油粘度高、流動(dòng)性差的主要原因,研制能在較高溫度區(qū)高效降粘的改質(zhì)膠質(zhì)油溶性降粘劑是解決該類(lèi)油品輸送問(wèn)題的可行性方案,通過(guò)試驗(yàn),初步探索了降粘劑的組成及分子量分布對(duì)其降粘性能的影響。主題詞特稠油管道輸送降粘劑降粘研究遼河油田是我國(guó)第三大油田,一、冃IJS°冷、何賓皐、油溶性降粘劑試驗(yàn)、物性測(cè)試3201512,上海市金山區(qū)
2、華東理工大學(xué)冇油化工學(xué)院化工系:電話:(021)6726l78o主,一些區(qū)塊的稠油蠟含量不高,凝點(diǎn)也不高,但因密度大、粘度大、流動(dòng)性差,嚴(yán)重制約了稠油的開(kāi)采和輸送。輸往煉廠的脫水冷東特稠油主要靠首站加熱到80°C,中間逐站加熱并摻以稀油維持輸送,成本高。為了降低輸油成本,提出了在首站對(duì)80°C原油一次加降凝劑降粘、省去中間加熱站及摻稀油、正常輸送到終端站(一般終端站溫度不低于50?的方案。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,需要將特稠油50°C的粘度降至1500mPis左右,即冷東特稠油50°C的降粘率必須維持在80%?90%左右。市售流動(dòng)性改進(jìn)劑多為針對(duì)石蠟的正構(gòu)烷桂和界構(gòu)烷炷
3、的結(jié)品性質(zhì)研制的降凝劑,對(duì)膠質(zhì)含量高的遼河冷東特稠油的降粘感受性較差。流動(dòng)性改進(jìn)劑包括降凝劑和降粘劑。近年來(lái),降凝劑的應(yīng)用研究則較少。由于油溶性降粘劑具有可以直接加劑降粘、避免乳化降粘后處理(如脫水)的優(yōu)點(diǎn),因此有很好的開(kāi)發(fā)前景。針對(duì)冷東特稠油粘度高、流動(dòng)性差的特點(diǎn),就開(kāi)發(fā)研究新型高效油溶性降粘劑進(jìn)行了試驗(yàn)研究。原油的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和蠟含量釆用RIPP7—90方法測(cè)定⑵;原油凝點(diǎn)采用GB/T510—83(91)方法測(cè)定;原油的粘度和析蠟點(diǎn)⑶采用成都儀器廠生產(chǎn)的NXS—11A型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定。原油和膠質(zhì)的DSC曲線在DSC2910Modulat2edDSC(美國(guó)
4、TAInstruments)上測(cè)定,從原油中分離出膠質(zhì)的方法參照文獻(xiàn)[4]o用特性粘度表征聚合物的粘均分子量分布,以單點(diǎn)法⑸測(cè)定聚合物的特性粘度“〃,其中共聚物SL的分級(jí)產(chǎn)物采用逐步沉淀分級(jí)法獲得⑹。測(cè)試條件為30°C恒溫水浴,甲苯作溶劑,用<0.4mm的毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)定聚合物的特性粘數(shù),測(cè)定時(shí)聚合物濃度c為0.01g/mL。測(cè)得純?nèi)軇┘妆胶透骶酆衔锶芤旱牧鞒鰰r(shí)間/,計(jì)算相對(duì)粘度Ur和增比粘度(7)(5)知’由單躺簫得叫廠(丿申-In,,7。12、降粘分析(1丿熱處理降粘將原油于80°C恒溫?zé)崽幚?h后自然冷卻至室溫,從低溫到高溫測(cè)其不同溫度下的粘度值,并與
5、未熱處理原油粘度進(jìn)行比較。(2)降粘劑降粘為了消除熱處理降粘效應(yīng)的影響,以熱處理過(guò)的原油為基準(zhǔn),考察加劑前后原油粘度的變化。向80°C恒溫?zé)崽幚?h后的原油中加態(tài),有利于膠質(zhì)與降粘劑充分接觸,形成氫鍵,改質(zhì)膠質(zhì)和增強(qiáng)降粘效果。溫度(C)圖1冷東原油的DSC曲線入降粘劑,80°C恒溫?cái)嚢琛⒕鶆蚧旌?h,自然冷至室溫,從低溫到高溫測(cè)其不同溫度下的粘度,對(duì)比加劑前后原油粘度的變化。凈降粘率(消除溶劑效應(yīng))的計(jì)算式為:凈降粘率二彳■巾⑵式中//,加入溶有降粘劑的溶劑時(shí)相對(duì)?原油的降粘率,%;巾加入純?nèi)軇r(shí)相對(duì)原油的降粘率,%。三、原油物性分析1、原油的組成與物性原油
6、是各種坯類(lèi)與非坯類(lèi)的混合物,各種組分含量不同,原油物性也不同(見(jiàn)表1)0含正構(gòu)烷桂多的原油凝點(diǎn)高,含膠質(zhì)、瀝青質(zhì)高的原油粘度高。表120°C密度遼河冷東特稠油的組成與物性凝點(diǎn)氣0°C粘度(C)(mPa?s)0.956814.049000.03.8蠟含量%膠質(zhì)含量瀝青質(zhì)含量%%膠蠟比3?原油析蠟點(diǎn)的驗(yàn)證L0223.653?0523.2從表1可以看出,冷東特稠油的蠟含量并不高,凝點(diǎn)也不高,膠質(zhì)含量高是其粘度大、流動(dòng)性差的主要原因。加入能與膠質(zhì)形成更強(qiáng)氫鍵的油溶性降粘劑,以改質(zhì)膠質(zhì),有效降粘,是解決冷東特稠油流動(dòng)性問(wèn)題的關(guān)鍵。2、DSC曲線的特征冷東原油的DSC曲
7、線見(jiàn)圖1、圖2。在圖1冷東原油的DSC曲線上,0?80°C之間有3個(gè)吸熱峰,第一個(gè)吸熱峰大約在12.4?35°C之間,冷東原油的凝點(diǎn)為14°C,可以判定第一個(gè)吸熱峰為蠟晶溶解吸熱峰,即在原油的凝點(diǎn)至析蠟點(diǎn)之I'可,同吋,可以初步斷定原油的析蠟點(diǎn)在35°C附近。第二個(gè)吸熱峰大約在38?54°CZ間,與圖2中的膠質(zhì)溶解溫度區(qū)對(duì)應(yīng),為膠質(zhì)的溶解吸熱峰,這與文獻(xiàn)上所提到的膠質(zhì)一般在54°C溶解⑻的說(shuō)法基本一致。冷東原油輸送到終端的溫度不低于50°C,膠質(zhì)正處于溶解狀從冷東原油DSC曲線上的蠟晶溶解吸熱峰初步斷定原油的析蠟點(diǎn)在35°C附近(見(jiàn)圖1)。參照文獻(xiàn)[3]和文
8、獻(xiàn)[4]的方法驗(yàn)證冷東原油的析蠟點(diǎn)。將冷東原油加熱到