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1、第十三章原油的降凝輸送與減阻輸送第三篇集輸化學(xué)本章主要內(nèi)容13-1原油的降凝輸送13-2原油的減阻輸送前言目的：改善原油長(zhǎng)距離管道輸送原油的流動(dòng)狀況解決重點(diǎn)：原油凝點(diǎn)的降低——降凝原油管輸阻力的減小——減阻第一節(jié)原油的降凝輸送第十三章原油的降凝輸送及減阻輸送一、原油按凝點(diǎn)的分類原油凝點(diǎn)是指規(guī)定的試驗(yàn)條件下原油失去流動(dòng)性的最高溫度。原油失去流動(dòng)性的原因：1、原油的粘度隨溫度的降低而升高，當(dāng)粘度升高到一定程度時(shí)，原油即失去流動(dòng)性；2、原油中溶有蠟，當(dāng)溫度降低至原油的析蠟溫度時(shí)，蠟晶析出，隨著溫度進(jìn)一步降低，
2、蠟晶數(shù)量增多，并長(zhǎng)大，聚結(jié)，直到形成遍及整個(gè)原油的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，原油即失去流動(dòng)性。一、原油按凝點(diǎn)的分類原油按凝點(diǎn)分為：1、低凝原油凝點(diǎn)低于0℃的原油。蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2×10-2。2、易凝原油凝點(diǎn)在0～30℃范圍的原油。蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2×10-2～20×10-2范圍。3、高凝原油凝點(diǎn)高于30℃的原油。蠟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20×10-2。牛頓粘度：τγ牛頓內(nèi)摩擦定律二、多蠟原油的粘溫曲線易凝原油與高凝點(diǎn)原油統(tǒng)稱為多蠟原油。A:析蠟點(diǎn)B反常點(diǎn)，從該點(diǎn)起繼續(xù)降溫，多蠟原油的粘度即隨剪切速率變化（非牛頓流體）。凝點(diǎn)接近B
3、三、原油的降凝輸送物理降凝法化學(xué)降凝法化學(xué)－物理降凝法三、原油的降凝輸送1、物理降凝法熱處理將原油加熱至最佳的熱處理溫度后，以一定的冷卻速率降溫，達(dá)到降凝和降粘的目的。改變了蠟晶的存在狀態(tài)：蠟晶變小，數(shù)量變多。蠟晶分散、疏松、形成結(jié)構(gòu)的能力減弱。三、原油的降凝輸送①析蠟點(diǎn)后，原油粘度降低；②原油具有牛頓流體特性的溫度范圍加寬，即反常點(diǎn)降低，③反常點(diǎn)后,原油粘度隨剪切速率的變化而減小。析蠟點(diǎn)熱處理后，原油的粘溫曲線發(fā)生變化：三、原油的降凝輸送原油w(蠟)×102w(膠質(zhì)+瀝青質(zhì))×102熱處理前凝點(diǎn)/℃熱
4、處理溫度/℃熱處理后凝點(diǎn)/℃大慶油田34.58.4332.57017.0中原油田10.421.232.08521.0江漢油田10.724.226.08014.0火燒山油田20.520.920.5707.0表8-1熱處理對(duì)原油凝點(diǎn)的影響原油中的蠟晶全部溶解，蠟以分子狀態(tài)分散在油中。(2)瀝青質(zhì)堆疊體的分散度由于氫鍵減弱和熱運(yùn)動(dòng)加劇的影響而有一定提高，即瀝青質(zhì)堆疊體的尺寸減小，但數(shù)量增加。(3)在瀝青質(zhì)堆疊體表面的膠質(zhì)吸附量由于熱運(yùn)動(dòng)的加劇而減少，相應(yīng)地原油油分中膠質(zhì)的含量增加。為什么熱處理可以降凝？升溫：
5、降溫：瀝青質(zhì)可以使蠟晶扭曲、膠質(zhì)可以與蠟共晶或吸附在蠟晶表面。熱處理后原油析出的蠟晶將更分散、更疏松，形成結(jié)構(gòu)的能力減弱，因而熱處理后原油的凝點(diǎn)降低。2、化學(xué)降凝法化學(xué)降凝法：在原油中加降凝劑的降凝法。原油降凝劑：能降低原油凝點(diǎn)的化學(xué)劑。表面活性劑型原油降凝劑聚合物型原油降凝劑表面活性劑型原油降凝劑：石油磺酸鹽和聚氧乙烯烷基胺（油溶性）通過(guò)在蠟晶表面吸附的機(jī)理，使蠟不易形成遍及整個(gè)體系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而起降凝作用。聚合物型原油降凝劑：主鏈和（或）支鏈上都有可與蠟分子共同結(jié)晶（共晶）的非極性部分，也有使蠟晶晶型
6、產(chǎn)生扭曲的極性部分。降凝劑中有許多結(jié)構(gòu)與蠟分子相同，因而在析蠟時(shí)有可與蠟分子共同結(jié)晶的非極性部分(烷基，箭頭所指處)，也有使蠟晶晶型產(chǎn)生扭曲的極性部分(—COO—)，因此，聚丙烯酸酯有明顯的降凝效果。溶于原油中的聚丙烯酸酯烷基2、化學(xué)降凝法EVA2、化學(xué)降凝法2、化學(xué)降凝法2、化學(xué)降凝法2、化學(xué)降凝法原油加降凝劑前凝點(diǎn)/℃降凝劑降凝劑質(zhì)量濃度/(mgL-1)加降凝劑后凝點(diǎn)/℃中原油田33乙烯與乙酸乙烯酯共聚物5013江漢油田25乙烯與乙酸乙烯酯共聚物10015馬嶺油田16聚丙烯酸酯502青海油田32乙烯
7、、丙烯酸酯與丙烯磺酸鹽共聚物15012表8-2降凝劑對(duì)一些多蠟原油凝點(diǎn)的影響降凝劑降凝效果的影響因素非極性部分的碳數(shù)分布極性基團(tuán)的含量及其極性大小分子量大小加量的影響2、化學(xué)降凝法降凝劑非極性部分的平均碳數(shù)根據(jù)蠟的平均碳數(shù)設(shè)計(jì)①非極性部分的碳數(shù)分布選用非極性部分的平均碳數(shù)為24的聚合物應(yīng)有最好的降凝效果②極性基團(tuán)含量和極性大小降凝劑中極性基團(tuán)與非極性基團(tuán)的含量有一最佳比例，才能獲得最佳的改性效果。極性基團(tuán)極性強(qiáng)，可以增加蠟晶粒子間的相互排斥，有利于提高降凝效果。但是極性太強(qiáng)，會(huì)造成降凝劑在原油中的溶解性
8、變差，影響降凝性能。③分子量大小降凝劑分子量越大，其在油中的溶解性越差。一般來(lái)說(shuō)，分子量范圍在4000~10000時(shí)較好，分子量過(guò)低或過(guò)高，降凝效果都不顯著。降凝劑分子量分布較寬時(shí)，降凝效果好，并有一個(gè)最佳的降凝劑分子量范圍。④加量的影響降凝劑的加量達(dá)到某個(gè)臨界值后，降凝劑分子與原油中絕大部分的蠟共結(jié)晶或吸附于蠟晶表面，形成相對(duì)穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，降凝劑的改性作用接近其極限，再加大劑量其處理效果不再明顯提高，而且會(huì)使成本增加。這是一種綜合降凝法
