含蜡原油石蜡沉积过程热力学研究

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含蜡原油输送时,在低温下蜡晶的析出会阻塞输送管道,从而严重影响原油的输送和生产。目前采用了许多物理或者化学方法来解决这一问题。添加化学降凝剂的方法以其操作简单、设备投资少,且不需要后处理等优点而被广泛采用。因此研究含蜡原油在加入降凝剂前后,降凝剂对原油析蜡的影响有非常重要的意义。由于原油组成的复杂性,本论文对模拟油体系的石蜡沉积过程进行了研究,研究内容包括添加降凝剂前后石蜡沉积的实验研究和热力学模型研究两个方面,主要内容如下:(1)用高速离心机对特定温度下析出的蜡进行了分离,得到了加剂前后不同温度下的析蜡量。(2)用气相色谱法测定了降凝剂以及模拟油加剂前后析出的蜡的碳数分布及烷烃含量。(3)用差示扫描量热法(DSC)测定了模拟油加剂前后的析蜡点。通过以上实验研究获得了一套完善的石蜡沉积实验数据,作为模型研究的输入数据。(4)利用改进的正规溶液理论模型,结合固-液相平衡热力学计算式,对实验条件下的析蜡量、析蜡点和碳数分布进行了理论计算。实验研究了不同降凝剂浓度对析蜡点和不同温度下析蜡量的影响以及不同蜡含量对降凝剂的感受性。通过实验发现:加入降凝剂后模拟油的析蜡点降低,随着降凝剂浓度的增加,析蜡点降低的幅度在减小;加剂后不同温度下的析蜡量均减少,且随着模拟油中蜡含量的增加,对于降凝剂的感受性变差;析出的蜡碳数呈双峰分布(与原蜡的碳数分布类似,只是各个碳数的百分含量不同);降凝剂对模拟油中小碳数烷烃的析出有抑制作用,而对碳数较大的烷烃的析出有促进作用。在模型验证方面,不加剂模拟油的实验值与模拟值有很高的一致性,加入降凝剂后,在模型中嵌入共晶理论,对于高含蜡模拟油实验值与模拟值较一致。
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