纳米复合原油降凝剂的制备及性能研究
发布时间：2021-10-30 09:12
大庆油田产出的原油主要为石蜡基原油,该类原油含蜡量高,随着温度降低,蜡晶析出形成三维网状结构,导致原油粘度迅速升高,流动性严重恶化,给原油的开采和运输带来了巨大的能耗和安全风险。因高蜡原油对市售传统降凝剂感受性差,近几年纳米复合降凝剂作为一种新型高效降凝剂,成为原油降凝降粘领域新的研究热点,但目前该类降凝剂尚处于探索研发阶段,本文以高蜡模拟油和高蜡原油为研究对象,以纳米二氧化硅和凹凸棒石为原料制备了新型纳米复合原油降凝剂,对纳米复合降凝剂的作用机理和影响纳米复合降凝剂作用效果的因素进行分析,为开发研制可商业化的新型纳米复合原油降凝剂提供基础研究。采用自由基聚合法合成了聚甲基丙烯酸十八酯和马来酸酐共聚物（PM18）,并分别通过溶剂共混和化学接枝的方法与纳米二氧化硅（SiO2）制备了PM18/SiO2和PM18-g-NSiO2纳米复合降凝剂,利用红外测试（FTIR）、扫描电镜（SEM）等手段对其结构进行表征,利用凝点和粘温曲线的测定,分析了不同降凝剂对含蜡模拟油低温流动性的作用效果,并通过偏光显微镜对降凝剂作用机理进行分析。研究表明PM18-g-NSiO2由于纳米二氧化硅表面和PM18形成...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
含蜡原油管道运输过程中常见问题：左图为蜡沉积；右图为低温蜡凝胶[19]
第二章 聚甲基丙烯酸酯类/纳米二氧化硅复合降凝剂的制备与性能图2-8为添加不同碳链长度甲基丙烯酸酯类降凝剂对15wt%含蜡模拟油的流变性的影响。如图 2-8 所示，PM16 和 PM18 均在不同程度上能改善模拟油的低温流动性，并且改善效果随着降凝分子中烷基侧链长链长度的增加而增强，同凝点测试结果相一致，其中 25 ℃时，添加 500 mg kg-1PM16 和 PM18 模拟油的粘度分别为 632 mPa·s，55.2mPa·s，相较于未添加药剂模拟油的粘度，降粘率分别为 58.3%、96.4%。同时从图 2-8可以看出，随着侧链长度的进一步增加，添加 PM24 的模拟油流动性出现了恶化现象。由此，可以看出粘温曲线测定结果与凝点测定结果具有一致性，表明甲基丙烯酸酯类降凝剂分子中烷基侧链碳数是影响降凝剂对油品作用效果的重要因素。2.3.2.3 甲基丙烯酸酯类降凝剂对含蜡模拟油蜡晶形态的影响a b
二章 聚甲基丙烯酸酯类/纳米二氧化硅复合降凝剂的制备与性所制得的产物为目标产物。从图 2-10b、c 和 d2的 Si—O—Si 弯曲和伸缩振动特征吸收峰，其，两者均在波数 1730 cm-1、2847 cm-1、2924 cm二氧化硅表面成功覆盖了 PM18；同时在波数 的新的特征吸收峰[135]，表明在 PM18-g-NSiO2a
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米降凝剂在含蜡原油中的应用[J]. 盛丽媛,吕梦芸. 当代化工. 2017(06)
[2]纳米KH550-C18/SiO2复合粒子稠油降黏剂的制备及应用性能[J]. 张开亮,姜仁龙,张宏民,张长桥,于萍. 石油与天然气化工. 2016(06)
[3]现今原油降凝剂的发展与应用领域[J]. 王晶,李丽华,张金生,赵超越. 应用化工. 2016(08)
[4]磁性纳米材料的控制合成及介观特性研究进展[J]. 单艾娴,王荣明. 中国材料进展. 2016(04)
[5]原油油溶性降凝剂BS的合成及评价[J]. 段文猛,叶晴,王金龙. 化工进展. 2016(03)
[6]纳米PSMA-AM/SiO2复合材料的制备及在稠油降凝降黏中的应用[J]. 张宏民,姜仁龙,祁新宇,杨明,毕玉琦,于帅,于萍,张长桥. 化工新型材料. 2015(11)
[7]EVA/纳米蒙脱土复合降凝剂对长庆含蜡原油的作用规律[J]. 杨飞,张莹,李传宪,姚博,田凯,肖作曲. 化工学报. 2015(11)
[8]十二烷基磺酸钠和月桂酸在石英表面的吸附机理研究[J]. 郭玉,寇珏,孙体昌,徐承焱,徐世红. 矿冶工程. 2015(02)
[9]SiO2纳米颗粒稳定的泡沫体系驱油性能研究[J]. 孙乾,李兆敏,李松岩,张娜,姜磊,王继乾. 中国石油大学学报(自然科学版). 2014(04)
[10]γ-巯丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅表面接枝改性的研究[J]. 李峰,李红强,赖学军,吴文剑,曾幸荣. 无机盐工业. 2014(04)
博士论文
[1]河南高凝原油和特稠油降凝降粘研究[D]. 吴本芳.华东理工大学 2011
[2]甲基丙烯酸酯系两亲共聚物的合成、表征及性能研究[D]. 周峻峰.浙江大学 2007
硕士论文
[1]聚丙烯/凹凸棒石纳米复合材料的研究[D]. 孙征楠.东北石油大学 2014
[2]含沥青石蜡质原油的降凝减粘研究[D]. 魏相霞.浙江大学 2014
[3]稠油纳米降黏剂的合成与评价[D]. 汪健.山东大学 2013
[4]梳型聚合物对稠油和高凝油流变行为的影响研究[D]. 王明磊.华东理工大学 2013
本文编号：3466464
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
含蜡原油管道运输过程中常见问题：左图为蜡沉积；右图为低温蜡凝胶[19]
第二章 聚甲基丙烯酸酯类/纳米二氧化硅复合降凝剂的制备与性能图2-8为添加不同碳链长度甲基丙烯酸酯类降凝剂对15wt%含蜡模拟油的流变性的影响。如图 2-8 所示，PM16 和 PM18 均在不同程度上能改善模拟油的低温流动性，并且改善效果随着降凝分子中烷基侧链长链长度的增加而增强，同凝点测试结果相一致，其中 25 ℃时，添加 500 mg kg-1PM16 和 PM18 模拟油的粘度分别为 632 mPa·s，55.2mPa·s，相较于未添加药剂模拟油的粘度，降粘率分别为 58.3%、96.4%。同时从图 2-8可以看出，随着侧链长度的进一步增加，添加 PM24 的模拟油流动性出现了恶化现象。由此，可以看出粘温曲线测定结果与凝点测定结果具有一致性，表明甲基丙烯酸酯类降凝剂分子中烷基侧链碳数是影响降凝剂对油品作用效果的重要因素。2.3.2.3 甲基丙烯酸酯类降凝剂对含蜡模拟油蜡晶形态的影响a b
二章 聚甲基丙烯酸酯类/纳米二氧化硅复合降凝剂的制备与性所制得的产物为目标产物。从图 2-10b、c 和 d2的 Si—O—Si 弯曲和伸缩振动特征吸收峰，其，两者均在波数 1730 cm-1、2847 cm-1、2924 cm二氧化硅表面成功覆盖了 PM18；同时在波数 的新的特征吸收峰[135]，表明在 PM18-g-NSiO2a
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米降凝剂在含蜡原油中的应用[J]. 盛丽媛,吕梦芸. 当代化工. 2017(06)
[2]纳米KH550-C18/SiO2复合粒子稠油降黏剂的制备及应用性能[J]. 张开亮,姜仁龙,张宏民,张长桥,于萍. 石油与天然气化工. 2016(06)
[3]现今原油降凝剂的发展与应用领域[J]. 王晶,李丽华,张金生,赵超越. 应用化工. 2016(08)
[4]磁性纳米材料的控制合成及介观特性研究进展[J]. 单艾娴,王荣明. 中国材料进展. 2016(04)
[5]原油油溶性降凝剂BS的合成及评价[J]. 段文猛,叶晴,王金龙. 化工进展. 2016(03)
[6]纳米PSMA-AM/SiO2复合材料的制备及在稠油降凝降黏中的应用[J]. 张宏民,姜仁龙,祁新宇,杨明,毕玉琦,于帅,于萍,张长桥. 化工新型材料. 2015(11)
[7]EVA/纳米蒙脱土复合降凝剂对长庆含蜡原油的作用规律[J]. 杨飞,张莹,李传宪,姚博,田凯,肖作曲. 化工学报. 2015(11)
[8]十二烷基磺酸钠和月桂酸在石英表面的吸附机理研究[J]. 郭玉,寇珏,孙体昌,徐承焱,徐世红. 矿冶工程. 2015(02)
[9]SiO2纳米颗粒稳定的泡沫体系驱油性能研究[J]. 孙乾,李兆敏,李松岩,张娜,姜磊,王继乾. 中国石油大学学报(自然科学版). 2014(04)
[10]γ-巯丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅表面接枝改性的研究[J]. 李峰,李红强,赖学军,吴文剑,曾幸荣. 无机盐工业. 2014(04)
博士论文
[1]河南高凝原油和特稠油降凝降粘研究[D]. 吴本芳.华东理工大学 2011
[2]甲基丙烯酸酯系两亲共聚物的合成、表征及性能研究[D]. 周峻峰.浙江大学 2007
硕士论文
[1]聚丙烯/凹凸棒石纳米复合材料的研究[D]. 孙征楠.东北石油大学 2014
[2]含沥青石蜡质原油的降凝减粘研究[D]. 魏相霞.浙江大学 2014
[3]稠油纳米降黏剂的合成与评价[D]. 汪健.山东大学 2013
[4]梳型聚合物对稠油和高凝油流变行为的影响研究[D]. 王明磊.华东理工大学 2013
本文编号：3466464
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