降凝剂的研究及应用

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专业术语
初馏点（initial boiling point）——从冷凝管较低的一端滴 下第一滴冷凝液的一瞬间观察到的温度计读数,以℃表示。 终馏点（end point or final boiling point）——在试验过程 中得到的温度计最高读数,以℃表示。也称作终点。通常 是在蒸馏烧瓶底部全部液体都蒸发后才出现。经常采用的 同义词是术语“最高温度”。 干点（dry point）——蒸馏烧瓶中最低点的最后一滴液体 气化时一瞬间所观察到的温度计读数,以℃表示。在蒸馏 烧瓶壁或温度计上的任何液滴或液膜则不予考虑。 温度计读数（thermometer reading）——在蒸馏烧瓶颈 部低于支管位置测得的饱和蒸气的温度,以℃表示。
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什么是原油降凝剂
目前,最受瞩目的方法是加入降凝剂降低原油的凝 点,增加其流动性。原油降凝剂是原油流动改性剂 的一个重要组成部分,又称为低温流动改进剂 PPD(Pour Point Depressant) 。它们是一类能够降 低石油及油品凝固点(SP) ,改善其低温流动性的物 质。 近年来,用原油降凝剂来改善含蜡原油流动性的化 学改性技术越来越受重视。
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专业术语
闪点（flash point）——在规定条件下,加热油品所逸出的 蒸气和空气组成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最 低温度,以℃表示。 闭口闪点（flash point（closed））——用规定的闭口闪 点测定器所测得的闪点,以℃表示。 开口闪点（flash point（open））——用规定的开口杯闪 点测定器所测得的闪点,以℃表示。 中和值（neutralization value）油品的酸值或碱值的习惯 统称。油品酸碱性的量度。以中和一定量的油品所需之碱 或酸的相当量来表示的数值。 酸度（acidity）——中和100毫升油品中的酸性物质所需 要的氢氧化钾毫克数，以mgKOH/100mL油表示。
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专业术语
标准密度（standard density）——石油和石油产品在标准温 度（我国规定为20℃）下的密度（g/cm3）。 运动粘度（kinematic viscosity）——在某一恒定温度下,测定 一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度 计的时间,粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积,即为该温度 下测定液体的运动粘度,用mm2/s表示。在温度t时的运动粘度 用符号υt表示。 动力粘度（dynamic viscosity）——该温度下运动粘度和同 温度下液体的密度之积为该温度下液体的动力粘度,用pas表 示。在温度t时的动力粘度用符号ηt表示。
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我国原油降凝剂的研究概况
我国对降凝剂的研究起步较晚,落后于国外数十年, 自20 世纪50 年代初期开始了对降凝剂的研究,主要 是润滑油降凝剂的研制与生产,60 年代才开始柴油 降凝剂的研究,从1984 年开始才见诸文献。但科研 工作者针对我国原油的特性,经过多年的努力取得 了可喜的成绩,研制开发出多种对我国原油具有较 好改性效果的降凝剂,并已在多条管线上进行了工 业性应用,提高了管线运行的安全性和输油技术水 平。
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原油降凝剂的发展史
原油降凝剂是在馏分降凝剂的基础上发展起来的。 降凝技术于20 世纪30 年代初最早启用,1929年 Davis 发现氯化石蜡和萘的缩合物是有效的降凝 剂,到1931 年便发表了专利。差不多同一时候 Harry 发现了硬脂酸铝盐对原油也有降凝作用。 第二次世界大战后,降凝剂的使用逐步扩大到了中 间馏分和柴油中。
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专业术语
重复试验（replicate tests）——同一操作者在同一实验室 里,使用同一台设备在相继或较短时间内（最好在同一 天）,按方法规定的步骤对同一试样所进行的两次或多次 测定。 平行试验（concurrent tests）——同一操作者在同一实验 室里,使用同一台设备按方法规定的步骤同时完成同一试 样的两个或者多个测定过程。平行试验是重复试验的特殊 情况,在叙述精密度时应说清楚。
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原油降凝剂的优点
原油降凝剂有很多优点,除主要用于原油长输管线 和集输管线的常温输送,间歇输送,降低管输运行费 用,且在管线停输后比较容易再启动外,也可用于油 田新建管线的冷投产,代替传统的、耗资较大的新 建管线输热水预热投产的办法,也可用于地理条件 恶劣的近海输油管线和沙漠无人区输油管线,延长 站距、减少基建投资;在某些情况下,还可做为防蜡 剂用于结蜡严重的油井,防止蜡在油管管壁上沉积, 提高油井产量。
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蜡晶的形成及降凝机理
含蜡原油失去流动性的原因是由于在低温下析出蜡晶, 这些蜡晶大多呈板状或针状,并且相互结合在一起形 成三维网目构造,把低凝点的油分、胶质、沥青质、 污泥、水等吸附并包在里面,形成蜡膏状物质,而使原 油失去流动性。 降凝剂的作用是影响蜡晶形态和网目构造的发育过程, 改变原油中蜡晶的尺寸和形状,阻止蜡晶形成三维空 间网络结构。但是,降凝剂不能抑制蜡晶的析出,只能 改变蜡晶的形态,使蜡晶形成三维空间网络结构的能 力变弱,从而改善含蜡原油的低温流动性能。
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我国原油降凝剂的研究概况
管线加剂后,个别管线实现了常温输送,多数管线关 闭了部分中间加热站并降低了原油的出站温度,且提 高了管线运行的安全性和应变能力,同时管线采用超 低输量运行,解决了输量不足时管线必须正反输的矛 盾。但由于我国原油的凝点和粘度较高,且不同产地 原油的性质差别较大,给降凝剂的研究带来较大的困 难,因此我国现有的降凝剂技术仍存在不足之处,如 改性效果不理想和改性效果的稳定性不理想等,仍不 能满足我国原油开采和集输的要求。
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我国原油降凝剂的研究概况
据相关数据表明,降凝剂对管输原油具有较好的降凝 和降粘效果,降凝幅度大多在10 ℃以上,降粘率大多 在80 %以上。管线关闭加热站还可减少维修费用。 管线加剂冷投可节约大量的燃料油,同时也避免了排 放热水对环境造成的污染。新管线设计时可考虑加 剂输送,减少中间站的建设,节约投资费用。
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专业术语
采样（sampling）——按规定的方法,从一定数量的整批 物料中采集少量代表性试样的一种行为、过程或技术。 试样（test sample）——向给定试验方法提供所需要的产 品的代表性部分。 盲码（blind coding）——又称试样编号。为了不让操作 者识别试样,对每个试样给予的不同数码编号。 操作者（operator）——在叙述精密度时采用的术语,指严 格按试验方法规定的步骤经常地、正式地进行试验的人。
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原油降凝剂的作用
由此可见,降低原油凝固点和改善其流动性能有着 很重要的意义。为改善含蜡原油的流动性,采用了 热处理、添加减阻剂、稀释、水悬浮等多种输送 方法,但这些方法普遍存在能耗大、设备投资和管 理费用高,且停输后再启动困难等问题。 从降低能耗和生产成本、提高管道运行的安全性 角度,向原油中添加合成化学降凝剂,是实现原油常 温乃至低温输送的最简便、有效的方法。化学添 加剂是通过降低原油凝固点、降低其粘度或减少 其流动阻力来改善原油流动性的。
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专业术语
酸值（acid number）——中和1克油品中酸性物质所需要 的氢氧化钾毫克数,以mgKOH/g油表示。 闪蒸（flash vaporization）——用突然降低压力的办法获 得部分或全部蒸发的过程。 调合（blending）——将不同组分完全混合以制备特定性 质的石油产品的操作过程。 聚合（polymerization）——两个或多个不饱和分子形成 一个单一大分子的过程。 共聚（copolymerization）——用两个或多个不同的不饱 和烃分子进行聚合的操作过程。
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降凝剂发展的四个时期
(3) 60～80 年代为实用期 为解决高含蜡原油的输送问题,相继研制出了适应 于不同原油性质的降凝剂,美国、英国、荷兰、法 国、苏联、澳大利亚、新西兰等国家在数十条长 输管道上使用了降凝剂,效果显著。 (4) 80 年代后期为复配期 应用了复配技术,降凝剂开发异常活跃。降凝剂多 为混合物,对其进行改性或复配,使之能适用于各种 成品油及各种高含蜡原油。
Байду номын сангаас
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降凝剂发展的四个时期
总结70 多年的发展历程,20 世纪,国际上降凝剂发展 过程分成以下4 个时期 ： (1) 30～50 年代为探索时期 机理研究和产品开发互相促进,机理研究为产品开发 提供了理论依据,而新产品的开发应用又进一步推动 了机理更深入的研究。此时研制的聚甲基丙烯酸酯 和聚异丁烯等新型降凝剂主要适用于馏分油。 (2) 50～60 年代为扩大期 降凝剂组成结构由简单到复杂。一方面继续开发新 型降凝剂,另一方面采用共混及共聚等手段,对已有的 降凝剂进行改性,以使其适用于原油管输,如苯乙烯马 来酸酐共聚物等,用途从馏分油扩大到石油。
降凝剂的研究及应用
赵佩暄
Email: ceoboss@
宜兴鲸皇科技化工有限公司产品研发中心 中国江苏
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降凝剂的研究及应用
专业术语 原油降凝剂 润滑油降凝剂 稠油降凝剂 柴油降凝剂
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专业术语
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专业术语
石蜡（paraffin wax）——从石油馏分脱油制得的,主要成分 是正构烷烃,在常温下有明显晶体结构的固体产品。 凝点（solidification point）——试样在规定条件下冷却至 停止移动时的最高温度,以℃表示。 冷滤点（cold filter plugging point）——在规定条件下,20 毫升试样开始不能通过过滤器时的最高温度,以℃（按1℃ 的整数）表示。 倾点（pour point）——在规定条件下,被冷却的试样能够 流动的最低温度,以℃表示。试样经预热后,在规定速度下冷 却,每间隔3℃检察一次试样的流动性。记录观察到试样能 够流动的最低温度作为倾点。
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原油降凝剂
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我国原油的特点 及开采运输中遇到的问题
我国原油大部分属于高含蜡原油,蜡含量高达15 %～ 37 %,个别原油蜡含量高达40 %以上,且大部分集中 在润滑油馏分内。此外,原油还含有胶质和沥青质等 多种组分,给石油的开采和运输带来很多困难。如原 油中含的水分就必须脱除,否则不仅影响后加工,也会 增大运输负荷。由于原油的这种复杂组成,使得当温 度降到某一值时,原油开始析出微小的晶粒,随着温度 不断下降,蜡晶逐渐增多,最终形成三维网状结晶而失 去流动性。