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摘要：集输化学包含管道的腐蚀与防腐、原油的破乳与消泡、原油的降凝与减阻、天然气处理及油田污水处理五部分内容。每一部分的教学技巧及特点各不相同，主要包括分析各种化学剂之间的区别与联系，扩展学生感兴趣的内容，课本内容与实验方法相结合等。
關键词：集输化学；教学技巧；原油破乳；天然气处理；油田污水处理
Abstract：The gathering and transportation chemistry contains the following five parts，corrosion and anti-corrosion of pipeline，demulsification and defoaming of oil，condensation point depression and drag reduction of oil，gas processing and oil field waste water processing. The teaching skills and characteristics of each part are different. The skills and characteristics include the explanation of differences and connections for the variety of chemical agent，the extension of context enjoyed by students and the combination of textbook theory and experiment.
Key words：Gathering and transportation chemistry；Teaching methods；Crude oil demulsification；gas processing；Oil field waste water processing
前言
《集输化学》是为我校化学化工学院应化专业油田化学方向开设的一门32学时的专业任选课。集输化学是《油气田应用化学》课程的一部分，而油气田应用化学课程学时有限，在有限的学时内完成“钻井化学、采油化学和集输化学”三部分的教学内容有一定的难度。而集输化学在油气集输方面所起的化学作用也日益显著，因此有必要将其单独作为一门课程来讲授。
集输化学是集输工程学与化学之间的一门交叉学科，主要的研究内容包括管道的腐蚀与防腐、原油的破乳与消泡、原油的降凝与减阻、天然气处理及油田污水处理五部分。每一部分的教学技巧及特点各不相同，以下分部分一一叙述。
一、管道的腐蚀与防腐部分
金属的腐蚀部分难度相对小一点，同学们在修读这门课程之前已经修过无机化学、物理化学等基础课程，因此接受起来比较容易。需要注意的是，很多教材里面只涉及了电化学腐蚀里面的吸氧腐蚀及析氢腐蚀，但是也不能忽略另一种电化学腐蚀—浓差腐蚀。浓差腐蚀是由于介质所处的环境中氧气等腐蚀介质的浓度存在差异所导致存在电势差做形成的电化学腐蚀。这部分应结合电化学基础理论重点阐述其腐蚀原理。这样讲述既丰富了腐蚀类型的案例，又带同学们复习了电化学里面一个重要的基础理论—能斯特方程。对于管道的防腐部分，由于电化学防腐是同学们比较熟悉的内容，因此应将重点放到防护层防腐技术部分。讲授该部分时，应结合防护层所用的化学材料的化学性质讲解作用机理。例如，讲解聚乙烯聚氨酯泡沫防腐层时，可以由泡沫的产生引出异氰酸根的水解反应，再从异氰酸根的结构着手，讲解其与多羟基化合物的反应机理。另外，讲解熔结环氧粉末防腐层时也要讲授双氰胺与酚醛树脂的作用机理，加深同学们的理解。
二、原油的破乳与消泡部分
同学们在修读此门课前已经修过表面活性剂课程，因此对原油的乳化部分应该比较好理解。学过化学的人都清楚，分子结构对化学性质的影响非常的关键。因此，在讲解破乳剂及消泡剂时，应将化学结构作为一条主线分类讲解。在讲解破乳剂的发展历程时，对于低分子表面活性剂（OP型、平平加型、吐温型等），应将其化学结构一一给大家展示出来，对于高分子表面活性剂，可将不同类型的引发剂、环氧化合物、扩链剂、封尾剂的结构也给同学们展示出来。还可以给出一个高分子表面活性剂结构，让同学们讨论总结其结构特点，分析出合成这种表面活性剂所需要的原料。在讲解消泡剂时，应与乳化剂和起泡剂联系起来讲解，尤其注意分析两者之间的共性与差异。
三、原油的降凝与减阻部分
首先，对于高凝原油的讲解，除了书本上所讲的概念和分类外，还可以配以高凝原油的雕刻造型图片做演示，加深同学们对高凝原油及原油降粘重要性的认识。讲解降凝剂的作用机理前，还要给同学们复习蜡的定义与结构，无论是表面活性剂的吸附机理还是聚合物的共晶机理，都与蜡的结构是有关系的。另外。对于减阻剂减阻效果的评价部分，教材中只是列出了两个公式，分别是减阻率和增输率，但是具体如何测定这两个关键参数，教材中并没有明确。因此，有必要给学生们增加一些知识，例如文献中或者标准中测定减阻率和增输率的具体方法。以石油天然气行业标准（SY/T6578-2009）输油管道减阻剂减阻效果室内测试方法为例，可以给学生们介绍压力传感器范围的选取、流量计的选取、测试时所需要的管径、雷诺数、流量的选择等等，让同学们了解这项实验的可操作性，加深对减阻率及增输率的理解。
四、天然气处理部分
这一部分主要包括天然气脱水、脱酸性气体、天然气水合物的抑制三个部分。在天然气脱水部分，应注意区分讲解天然气绝对湿度和相对湿度的区别，这是学生不易记忆的两个知识点。讲解天然气水合物的抑制部分时，应重点介绍一下天然气水合物即“可燃冰”概念，作为一种资源丰富的清洁非常规能源，是未来能源发展的战略制高点[1-3]。讲解“可燃冰”的形成、储量及开发现状更能吸引同学们的兴趣。天然气水合物的抑制剂，包括醇类、表面活性剂类和聚合物类应与之前原油降凝部分的防蜡剂结合讲解，因为天然气水合物作为一种晶体，其抑制机理与蜡的抑制机理非常的相似。
五、油田污水处理部分
油田污水处理部分分为六个方面，分别是除油、除氧、除悬浮物、防垢、缓释和杀菌。这几方面会讲到大量的化学药剂的分子式，会对同学们的记忆产生困扰。所以也应与前面几章的内容联系起来讲解，例如，除油剂所用的阳离子型聚合物和有分支结构的表面活性剂与水包油型原油的破乳剂都是一样的结构，再如除固体悬浮物作用的有机高分子类絮凝剂与原油破乳剂的结构也是基本一致的，还有防垢剂的作用机理与防蜡剂也是类似的，因此讲解防垢剂时应再回顾一下前面学过的防蜡剂。
参考文献：
[1]徐学祖，程国栋，俞祁浩. 青藏高原多年冻土区天然气水合物的研究前景和建议[J]. 地球科学进展，1999，14（2）：201-204.
[2]马在田，宋海斌. 海洋天然气水合物的地球物理探测高新技术[J]. 地球物理学进展，2000，15（3）：1-6.
[3]樊栓狮，陈勇. 天然气水合物的研究现状与发展趋势[J]. 中国科学院院刊，2001，16（2）：106-110.
作者简介：
张鹏（1982-），男，汉族，博士研究生学历，重庆科技学院化学化工学院，副教授，主要从事油田化学及提高采收率方面研究。
關键词：集输化学；教学技巧；原油破乳；天然气处理；油田污水处理
Abstract：The gathering and transportation chemistry contains the following five parts，corrosion and anti-corrosion of pipeline，demulsification and defoaming of oil，condensation point depression and drag reduction of oil，gas processing and oil field waste water processing. The teaching skills and characteristics of each part are different. The skills and characteristics include the explanation of differences and connections for the variety of chemical agent，the extension of context enjoyed by students and the combination of textbook theory and experiment.
Key words：Gathering and transportation chemistry；Teaching methods；Crude oil demulsification；gas processing；Oil field waste water processing
前言
《集输化学》是为我校化学化工学院应化专业油田化学方向开设的一门32学时的专业任选课。集输化学是《油气田应用化学》课程的一部分，而油气田应用化学课程学时有限，在有限的学时内完成“钻井化学、采油化学和集输化学”三部分的教学内容有一定的难度。而集输化学在油气集输方面所起的化学作用也日益显著，因此有必要将其单独作为一门课程来讲授。
集输化学是集输工程学与化学之间的一门交叉学科，主要的研究内容包括管道的腐蚀与防腐、原油的破乳与消泡、原油的降凝与减阻、天然气处理及油田污水处理五部分。每一部分的教学技巧及特点各不相同，以下分部分一一叙述。
一、管道的腐蚀与防腐部分
金属的腐蚀部分难度相对小一点，同学们在修读这门课程之前已经修过无机化学、物理化学等基础课程，因此接受起来比较容易。需要注意的是，很多教材里面只涉及了电化学腐蚀里面的吸氧腐蚀及析氢腐蚀，但是也不能忽略另一种电化学腐蚀—浓差腐蚀。浓差腐蚀是由于介质所处的环境中氧气等腐蚀介质的浓度存在差异所导致存在电势差做形成的电化学腐蚀。这部分应结合电化学基础理论重点阐述其腐蚀原理。这样讲述既丰富了腐蚀类型的案例，又带同学们复习了电化学里面一个重要的基础理论—能斯特方程。对于管道的防腐部分，由于电化学防腐是同学们比较熟悉的内容，因此应将重点放到防护层防腐技术部分。讲授该部分时，应结合防护层所用的化学材料的化学性质讲解作用机理。例如，讲解聚乙烯聚氨酯泡沫防腐层时，可以由泡沫的产生引出异氰酸根的水解反应，再从异氰酸根的结构着手，讲解其与多羟基化合物的反应机理。另外，讲解熔结环氧粉末防腐层时也要讲授双氰胺与酚醛树脂的作用机理，加深同学们的理解。
二、原油的破乳与消泡部分
同学们在修读此门课前已经修过表面活性剂课程，因此对原油的乳化部分应该比较好理解。学过化学的人都清楚，分子结构对化学性质的影响非常的关键。因此，在讲解破乳剂及消泡剂时，应将化学结构作为一条主线分类讲解。在讲解破乳剂的发展历程时，对于低分子表面活性剂（OP型、平平加型、吐温型等），应将其化学结构一一给大家展示出来，对于高分子表面活性剂，可将不同类型的引发剂、环氧化合物、扩链剂、封尾剂的结构也给同学们展示出来。还可以给出一个高分子表面活性剂结构，让同学们讨论总结其结构特点，分析出合成这种表面活性剂所需要的原料。在讲解消泡剂时，应与乳化剂和起泡剂联系起来讲解，尤其注意分析两者之间的共性与差异。
三、原油的降凝与减阻部分
首先，对于高凝原油的讲解，除了书本上所讲的概念和分类外，还可以配以高凝原油的雕刻造型图片做演示，加深同学们对高凝原油及原油降粘重要性的认识。讲解降凝剂的作用机理前，还要给同学们复习蜡的定义与结构，无论是表面活性剂的吸附机理还是聚合物的共晶机理，都与蜡的结构是有关系的。另外。对于减阻剂减阻效果的评价部分，教材中只是列出了两个公式，分别是减阻率和增输率，但是具体如何测定这两个关键参数，教材中并没有明确。因此，有必要给学生们增加一些知识，例如文献中或者标准中测定减阻率和增输率的具体方法。以石油天然气行业标准（SY/T6578-2009）输油管道减阻剂减阻效果室内测试方法为例，可以给学生们介绍压力传感器范围的选取、流量计的选取、测试时所需要的管径、雷诺数、流量的选择等等，让同学们了解这项实验的可操作性，加深对减阻率及增输率的理解。
四、天然气处理部分
这一部分主要包括天然气脱水、脱酸性气体、天然气水合物的抑制三个部分。在天然气脱水部分，应注意区分讲解天然气绝对湿度和相对湿度的区别，这是学生不易记忆的两个知识点。讲解天然气水合物的抑制部分时，应重点介绍一下天然气水合物即“可燃冰”概念，作为一种资源丰富的清洁非常规能源，是未来能源发展的战略制高点[1-3]。讲解“可燃冰”的形成、储量及开发现状更能吸引同学们的兴趣。天然气水合物的抑制剂，包括醇类、表面活性剂类和聚合物类应与之前原油降凝部分的防蜡剂结合讲解，因为天然气水合物作为一种晶体，其抑制机理与蜡的抑制机理非常的相似。
五、油田污水处理部分
油田污水处理部分分为六个方面，分别是除油、除氧、除悬浮物、防垢、缓释和杀菌。这几方面会讲到大量的化学药剂的分子式，会对同学们的记忆产生困扰。所以也应与前面几章的内容联系起来讲解，例如，除油剂所用的阳离子型聚合物和有分支结构的表面活性剂与水包油型原油的破乳剂都是一样的结构，再如除固体悬浮物作用的有机高分子类絮凝剂与原油破乳剂的结构也是基本一致的，还有防垢剂的作用机理与防蜡剂也是类似的，因此讲解防垢剂时应再回顾一下前面学过的防蜡剂。
参考文献：
[1]徐学祖，程国栋，俞祁浩. 青藏高原多年冻土区天然气水合物的研究前景和建议[J]. 地球科学进展，1999，14（2）：201-204.
[2]马在田，宋海斌. 海洋天然气水合物的地球物理探测高新技术[J]. 地球物理学进展，2000，15（3）：1-6.
[3]樊栓狮，陈勇. 天然气水合物的研究现状与发展趋势[J]. 中国科学院院刊，2001，16（2）：106-110.
作者简介：
张鹏（1982-），男，汉族，博士研究生学历，重庆科技学院化学化工学院，副教授，主要从事油田化学及提高采收率方面研究。