不同极性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物对原油中沥青质分散稳定性的影响
发布时间：2020-12-22 08:03
以储罐储存的阿曼原油及不同醋酸乙烯酯基团（VA）含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）为研究对象,通过实验研究了添加EVA前后原油中沥青质的动态稳定性、离心稳定性及粒度分布的变化,进而探讨了在相同相对分子质量的情况下,VA基团含量对EVA分散稳定沥青质作用的影响。结果表明,VA基团质量分数为30%的EVA分散稳定沥青质的作用最强;EVA通过吸附于沥青质表面,抑制沥青质絮凝沉淀,从而起到分散稳定沥青质的作用;非极性基团的空间阻碍作用和EVA与沥青质间的吸附作用共同影响了EVA分散稳定沥青质的效果;增加VA含量会导致EVA中非极性链的数量和长度减小,减弱EVA非极性链的空间阻碍作用,从而减弱EVA分散稳定沥青质的效果。分子动力学模拟表明,增加VA含量会增强EVA与沥青质的吸附作用,从而提高EVA分散稳定沥青质的效果。
【文章来源】：石油学报(石油加工). 2020年03期 北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
沥青质及VA质量分数为30%的EVA的分子构型
图2为添加/未添加EVA实验油样的黏-温关系曲线。可以看出,不添加EVA实验油样在25 ℃的黏度为25.79 mPa·s,添加 500 μg/g不同VA含量的EVA后实验油样的黏度在所测量温度范围内相对于未添加EVA实验油样均有不同幅度的上升,且随着EVA中VA含量的提高,添加EVA实验油样黏度的上升幅度呈现先增加后减小的趋势。表3为添加和未添加EVA实验油样的黏度和增黏率。以表3中25 ℃时的黏度为例进行说明:在温度25 ℃下,当VA质量分数从20%上升到30%时,实验油样的增黏率从16.44%增加到20.32%;当VA质量分数从30%继续增加到40%时,实验油样的增黏率从20.32%下降到9.89%。温度为60 ℃时,添加不同VA含量的EVA后实验油样增黏率小于等于2.27%。因为温度较高时沥青质在油相中分散性较好,此时添加EVA实验油样黏度变化主要来自溶解的EVA。而温度降到25 ℃时,添加EVA的实验油样增黏率明显大于60 ℃时实验油样的增黏率,这是由于此时EVA改变沥青质分散状态造成的黏度增加对实验油样增黏率起主导作用。25 ℃时添加EVA的模拟油黏度增加不超过0.14 mPa·s(增黏率小于等于2.21%),也说明溶解的EVA本身对黏度的影响较小。Yao等[15]在探究EVA对含蜡原油黏度的影响时也发现了该现象。
经测量,空白稀释液电导率全部为0,由此排除空白稀释液本身对电导率的影响。添加不同VA含量的EVA前后实验油样中沥青质动态稳定性实验结果如图3所示。由图3可见,随着溶剂中正庚烷体积分数的增加,沥青质分散体系的电导率呈现直线下降的趋势,这是因为沥青质在甲苯中的分散效果较好而在正庚烷中难以分散,因此体系中甲苯含量较多时带电的沥青质可以自由地移动,这时体系的电导率较大。随着体系中正庚烷含量的增加,沥青质分散效果变差,沥青质在体系中移动也受到了限制。当正庚烷含量增加到一定比例时,体系电导率曲线的斜率突然改变,这是由于沥青质开始絮凝沉淀,导致体系的电导率变化趋势发生突变,电导率曲线斜率突变点即为沥青质的初始絮凝点,而此时体系中的正庚烷含量可以反映沥青质絮凝的难易程度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]POA分子在纳米SiO2颗粒表面吸附的分子动力学模拟[J]. 李传宪,王璐,姚博,郭策,程浩,杨飞,孙广宇. 石油化工高等学校学报. 2018(05)
[2]EVA分子结构对其改性沥青性能的影响[J]. 范维玉,任施松,梁明,钱成多,梁鹏,任方勇,罗辉,南国枝. 中国石油大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]多元体系油水界面上常见表面活性剂行为的分子动力学模拟[J]. 江蓉君,罗健辉,白瑞兵,江波,周歌. 高等学校化学学报. 2017(10)
[4]化学添加剂对沥青质的稳定分散效果[J]. 李诚,王小伟,田松柏. 石油学报(石油加工). 2016(05)
[5]两亲物官能团极性对沥青质缔结状态及草桥稠油流动性能的影响[J]. 杨爽,李传宪,杨飞,张钦,许洁. 石油学报(石油加工). 2015(04)
[6]改性沥青的流变性和储存稳定性研究[J]. 范维玉,辛雪,梁明,姚艳,董夫强,南国枝. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(04)
[7]沥青质分散剂对重质燃料油沥青质分散稳定作用研究[J]. 刘新亮,张菅,尹海亮. 当代化工. 2014(03)
[8]沙特减压渣油临氮热反应过程中沥青质聚集体尺寸变化研究[J]. 张龙力,刘动动,赵愉生,杨国华,杨朝合,邢雪青. 燃料化学学报. 2013(01)
[9]管输原油沥青质沉积机理与预测模型[J]. 向敏,宫敬. 油气储运. 2010(01)
[10]双亲分子头部官能团对石油沥青质胶团分散性的影响 Ⅰ.石油沥青质胶团尺寸[J]. 王继乾,周迎梅,李传,张龙力,阙国和. 石油学报(石油加工). 2009(06)
硕士论文
[1]分散剂抑制原油中沥青质沉淀的机理[D]. 王晓晓.中国石油大学(华东) 2014
[2]重油掺混配伍相容性研究[D]. 张蕾蕾.中国石油大学 2011
本文编号：2931425
【文章来源】：石油学报(石油加工). 2020年03期 北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
沥青质及VA质量分数为30%的EVA的分子构型
图2为添加/未添加EVA实验油样的黏-温关系曲线。可以看出,不添加EVA实验油样在25 ℃的黏度为25.79 mPa·s,添加 500 μg/g不同VA含量的EVA后实验油样的黏度在所测量温度范围内相对于未添加EVA实验油样均有不同幅度的上升,且随着EVA中VA含量的提高,添加EVA实验油样黏度的上升幅度呈现先增加后减小的趋势。表3为添加和未添加EVA实验油样的黏度和增黏率。以表3中25 ℃时的黏度为例进行说明:在温度25 ℃下,当VA质量分数从20%上升到30%时,实验油样的增黏率从16.44%增加到20.32%;当VA质量分数从30%继续增加到40%时,实验油样的增黏率从20.32%下降到9.89%。温度为60 ℃时,添加不同VA含量的EVA后实验油样增黏率小于等于2.27%。因为温度较高时沥青质在油相中分散性较好,此时添加EVA实验油样黏度变化主要来自溶解的EVA。而温度降到25 ℃时,添加EVA的实验油样增黏率明显大于60 ℃时实验油样的增黏率,这是由于此时EVA改变沥青质分散状态造成的黏度增加对实验油样增黏率起主导作用。25 ℃时添加EVA的模拟油黏度增加不超过0.14 mPa·s(增黏率小于等于2.21%),也说明溶解的EVA本身对黏度的影响较小。Yao等[15]在探究EVA对含蜡原油黏度的影响时也发现了该现象。
经测量,空白稀释液电导率全部为0,由此排除空白稀释液本身对电导率的影响。添加不同VA含量的EVA前后实验油样中沥青质动态稳定性实验结果如图3所示。由图3可见,随着溶剂中正庚烷体积分数的增加,沥青质分散体系的电导率呈现直线下降的趋势,这是因为沥青质在甲苯中的分散效果较好而在正庚烷中难以分散,因此体系中甲苯含量较多时带电的沥青质可以自由地移动,这时体系的电导率较大。随着体系中正庚烷含量的增加,沥青质分散效果变差,沥青质在体系中移动也受到了限制。当正庚烷含量增加到一定比例时,体系电导率曲线的斜率突然改变,这是由于沥青质开始絮凝沉淀,导致体系的电导率变化趋势发生突变,电导率曲线斜率突变点即为沥青质的初始絮凝点,而此时体系中的正庚烷含量可以反映沥青质絮凝的难易程度。
【参考文献】：
期刊论文
[1]POA分子在纳米SiO2颗粒表面吸附的分子动力学模拟[J]. 李传宪,王璐,姚博,郭策,程浩,杨飞,孙广宇. 石油化工高等学校学报. 2018(05)
[2]EVA分子结构对其改性沥青性能的影响[J]. 范维玉,任施松,梁明,钱成多,梁鹏,任方勇,罗辉,南国枝. 中国石油大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]多元体系油水界面上常见表面活性剂行为的分子动力学模拟[J]. 江蓉君,罗健辉,白瑞兵,江波,周歌. 高等学校化学学报. 2017(10)
[4]化学添加剂对沥青质的稳定分散效果[J]. 李诚,王小伟,田松柏. 石油学报(石油加工). 2016(05)
[5]两亲物官能团极性对沥青质缔结状态及草桥稠油流动性能的影响[J]. 杨爽,李传宪,杨飞,张钦,许洁. 石油学报(石油加工). 2015(04)
[6]改性沥青的流变性和储存稳定性研究[J]. 范维玉,辛雪,梁明,姚艳,董夫强,南国枝. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(04)
[7]沥青质分散剂对重质燃料油沥青质分散稳定作用研究[J]. 刘新亮,张菅,尹海亮. 当代化工. 2014(03)
[8]沙特减压渣油临氮热反应过程中沥青质聚集体尺寸变化研究[J]. 张龙力,刘动动,赵愉生,杨国华,杨朝合,邢雪青. 燃料化学学报. 2013(01)
[9]管输原油沥青质沉积机理与预测模型[J]. 向敏,宫敬. 油气储运. 2010(01)
[10]双亲分子头部官能团对石油沥青质胶团分散性的影响 Ⅰ.石油沥青质胶团尺寸[J]. 王继乾,周迎梅,李传,张龙力,阙国和. 石油学报(石油加工). 2009(06)
硕士论文
[1]分散剂抑制原油中沥青质沉淀的机理[D]. 王晓晓.中国石油大学(华东) 2014
[2]重油掺混配伍相容性研究[D]. 张蕾蕾.中国石油大学 2011
本文编号：2931425
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