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工艺控制
纳米降凝剂应用试验研究
彭鹏田雨(中石油管道公司济南输油分公司,山东济南250013)
摘要:我国东北管网和长庆管网输送高含蜡的大庆原油和滤器、流量计、操作平台及相关配管、电气、仪表配套设施;本单
长庆原油能耗较高,且老管道运行危险较大,需要研发能够大元主要实现对满足加剂综合热处理工艺要求浓度的降凝药剂
幅降低高含蜡原油凝点的降凝剂以解决高能耗和高抢修风险的稀释、配置功能,加热温度为85±3℃,稀释、搅拌时间不低于
之问题。针对上述高含蜡原油我们选取了納米降凝剂产品,并8h。降凝注入单元主要包括计量泵、过滤器、流量计等,主要实
在管道公司管辖的含蜡原油管道进行了エ业化应用。納米降现对降凝剂的注入功能,完成稀释斧中的药剂注入主管道。系
凝剂在石兰管道应用中,将石兰原油的凝点从19℃降低到一统控制单元主要包括PLC控制柜、电加热器控制柜、低压配电
3C,10℃粘度小于40mlPa-s;
柜,实现对稀释斧、电加热器、循环泵、计量泵等进行启停和
关键词:含蜡原油;纳米降凝剂;原油管道
控制。
针対我国东北管网和长庆管网输送高含蜡的大庆原油和3纳米降凝剂在石兰管道的成用
长庆原油能耗高,且老管道运行危险大的难题,需要研发能够
石兰原油添加25gん的纳米降凝剂后,,经过80℃急冷到
大幅降低高含蚶原油凝点的降凝剂来解决高能耗和高抢修风65℃的综合热处理后,从65℃丌始以0.5℃min的降温速率降至
险的问题。关于含蜡原油管道的输送问题一直是一个难题
30℃、然后测试其不同温度下的粘度石兰原油未加剂的粘温数
至今,针対大庆原油和长庆原油改性,热处理、加剂(FVA)综合据从表1,可以看出添加纳米降凝剂后在10℃以上时,均为牛顿
处理效果一直不够理想,其对大庆原油和长庆原油低温流动性流体。
的进一步改善已经没有空间,这也意味着含蜡原油加剂综合处
石兰原油经80℃处理后急冷至60℃、再以0.5℃/分钟的速
理这一有效的安全节能技术保障措施很难在大庆原油管道输率降温至10℃,保持10℃恒温静置7天,考査石兰原油在加纳米
送工艺及应急事件中实施,一定程度上制约了运行管理的安全降凝剂处理后的低温稳定性。
及优化空间,迫切需要开发出高效和稳定的新型剂及输送工艺
由实验结果表明,石兰原油添加纳米降凝剂经80℃处理急
技术研究。
冷至65℃后,再降低至10℃,在10℃静置7天后,原油仍呈现牛
1纳米降凝剂的作用机理
顿流,粘度及凝点基本未发生变化,说明石兰原油添加纳米降
在原油管输温降过程中.降凝剂的作用在于能有效地改变凝剂处理后原油的静态稳定效性较好。
原油中蜡晶的析出形态和结构,抑制并延缓蜡晶形成空间网状
经对比分析,管道中添加纳米降凝剂后,进出站流量明配
结构达到改善原油低温流动性的目的。
增大,说明流动性改善以后,流量得以增加,在同样满负荷的运
目前,人们对降凝剂作用机理的认识比较一致,大都采用共行下加大了流量,节省的大量的能耗损失;进出站压力稍微下
晶一吸附理论来解释.认为原油降凝剂改变蜡品析出形态和结降,有效降低了管道运行压力负荷,保障了管道安全平稳运行。
构有三种作用方式:(1晶核作用.(2)吸附作用,(3)共晶作用。为4结语
了进一步提高现有原油降凝剂的作用效果,人们开始通过加入
本文通过对纳米降凝剂在石兰管道上的工业应用验证了
极性强的酰胺基团为合成单体或通过胺化等方式来增强聚合纳米降凝剂的适用效果。应用条件为:添加25的纳米降凝剂
物的极性,有关这方面的专利和文献已有所报导。由于不同油运行,石兰原油在首站经80℃综合处理后,由换热器急冷到
H的原油物性相差甚远,原油中胶质沥青质含量各不相同.现有60℃出站,应用结果为:原油凝点降低至-3℃,10℃时粘度小于
的原油降凝剂对含蚶原油的化学改性效果的确很明配,但对胶40mPa…s,纳米降凝剂实际有效降低了石兰原油凝点22℃;加入
质、沥青质含量高的中间基原油或稠油却几予没有效果现有的降凝剂后管道输量明显増大,进出站压力减小,完全满足管道
原油降凝剂作用机理难以提供有效的解决方法。
的运行要求
而纳米粒子特有的一些性质,却是解決这一难题的很好万参考文献:
法。随着纳米颗粒的尺寸减小,其表面原子与总原子数之比大
幅度增加,表面能及表面张力亦随之增加,从而导致纳米材料究生学位论文,00
于永哲.含蜡原油流变性砑究[D?.大庆石油学院,硕士研
的性能变化。可见,对于纳米尺寸微粒而言,粒子的平均粒径
2?桂平.凝点温度附近含蜡原油粘弹性的研究[D|.石油大
子数増多,而表面原子与内部原子不同,山于缺少近邻配位的学(北京),颈土研究生学位论文,2002
原子?具有大的不包和性质,极易与其它原子相结合而稳定243-7
31康万利,马一玫.原油降凝剂硏究进展油气储运,2005
下来,故化学活性很大。所以纳米降凝剂能够改善含蜡原油中
石蜡的结晶结构、形态以及低温原油流变特性,使低温原油结
4李娜.含蜡原油添加降凝剂输送研究D,西南石油学院
构强度减弱,实现含蜡原油具有很好的低温流动性能及凝点降
低的日的。
5侯朝霞,马敬环,蒋薇,高凝原油降凝剂的研制和应用J
吉林化工学院学报,200017(1)20-21
2纳米降凝剂的注人方式
作者简介彭鹏,工程师,2007年毕业于东北石油大学油气储运
内米降凝剂注入系统是一个独立的系统,分为降凝剂稀释专业,目前中国石油大学工程硕土在读,现任中国石油管道公司济南
单元、降凝剂注入单元、系统控制单位三个单元。稀释単元主输油分公司德州站副站长。
要包括稀释斧(配置电动搅拌器)、导热油循环系统、循环泵、过
2016年2月化ュ205