分散剂对沥青质稳定性与稠油稳定性的改善效果
发布时间：2021-12-11 20:50
为了更加客观、准确地评价分散剂对稠油稳定性的改善效果,研究了5种分散剂对孤岛稠油和馆陶稠油沥青质和稠油稳定性的改善效果,包括含磺酸基的阴离子型分散剂AA、斯盘系列分散剂NA1、油酸、月桂酸、棕榈酸。结果表明,分散剂对沥青质和稠油的稳定性均具有一定的改善效果,其中AA和NA1可明显降低沥青质的聚集程度,对沥青质的稳定分散作用最强;分散剂对沥青质稳定性的改善效果普遍优于对稠油整体稳定性的改善效果。分散剂对沥青质稳定性的改善效果随分散剂浓度增大而增大,沥青质完全裸露在体系中易与分散剂作用;分散剂对稠油整体稳定性的改善效果随分散剂加量增大先增大后降低,分散剂对稠油稳定性改善用量存在最佳值。沥青质稳定性的提高对于稠油整体稳定性的提高具有重要影响,但稠油稳定性的改善还受到胶质、芳香分和饱和分等的影响。图12表3参20
【文章来源】：油田化学. 2020,37(01)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同稠油所含沥青质的标准曲线
在显微镜下观察到的沥青质聚集的情况见图3（×40）。由未加入分散剂的馆陶和孤岛沥青质的显微照片（图（a）、（b））可见，沥青质已发生了明显的聚集，其中馆陶沥青质的聚集体颜色明显浅于孤岛沥青质，且馆陶沥青质的聚集体呈小块密集分布，而孤岛沥青质聚集体呈大片分布，说明孤岛沥青质之间已大量聚集，其聚集程度明显大于馆陶沥青质。图（c）、（d）分别为加入AA后馆陶沥青质和孤岛沥青质的聚集情况。加入AA后沥青质聚集程度明显降低，沥青质聚集体数目变少，并且聚集体较小，说明AA对降低沥青质的聚集程度具有显著效果。图（e）、（f）分别为加入NA1后馆陶沥青质和孤岛沥青质的聚集情况。图中已基本不存在大片沥青质聚集体，只有颜色极淡的沥青质聚集碎片。通过光学显微镜直观观察到了两种分散剂对沥青质聚集情况的影响，AA明显降低了沥青质的聚集程度，而NA1的改善效果更加显著。可见分散剂通过降低沥青质的聚集程度使沥青质稳定分散在溶液中，从而增加了沥青质的溶解度。2.2 分散剂对稠油整体稳定性的作用效果
不同分散剂对馆陶沥青质溶液的稳定作用如图2(a）所示，图中分散剂用量为分散剂的质量相对沥青质质量的百分比。几种分散剂均使溶液中的沥青质浓度有了不同程度地增加。其中AA为含磺酸官能团的离子型分散剂，NA1为斯盘系列分散剂，两者对馆陶沥青质稳定分散作用最强，油酸效果最差，棕榈酸和月桂酸效果相差不大。分散剂对馆陶沥青质的分散效果总体上表现出随添加量增加分散效果增大的趋势，其中AA受添加浓度影响最大，需达到一定的添加量才能起到明显的改善作用。不同分散剂对孤岛沥青质溶液的稳定作用见图2(b）。与馆陶沥青质的改善趋势相似，AA分散效果最强，NA1次之，油酸效果最差，棕榈酸和月桂酸改善效果相近。这几种分散剂的分散效果均随添加量的增加而增大。不同分散剂表现出的改善效果差异可能与它们头部官能团的极性作用强弱相关。AA是含有磺酸官能团的离子型分散剂，其头部官能团酸性较强，可以质子化沥青质中的含氮官能团，发生较强的酸碱相互作用[18]，从而吸附在沥青质周围形成单个的AA分子层，当添加浓度进一步增加时甚至形成半胶束。而油酸的极性官能团为羧基，羧基的酸性远小于磺酸基，与沥青质的含氮官能团作用能力相对较弱。NA1是斯盘系列分散剂，其极性官能团主要是羟基、酯基和醚键，它们的极性均小于上述两种官能团，但每个分子含有多个极性官能团、官能团数量占据优势，相同条件下NA1可以与沥青质分子中的多个官能团发生作用形成氢键，以达到吸附在沥青质表面起到稳定分散的作用，因此NA1也表现出较好的改善效果。月桂酸和棕榈酸的极性官能团都是羧基，两者区别只是侧链长度的不同，因此它们表现出了相似的改善效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青质分散剂评价方法改进与新型高效分散剂合成[J]. 周洪涛,贾寒,刘源,刘东亮,AJAY Seth,郑利强. 油田化学. 2014(04)
[2]重质组分对稠油乳状液稳定性的影响[J]. 赖南君,彭琴,叶仲斌,宋晓慧,闻一平. 西南石油大学学报(自然科学版). 2014(01)
[3]应用光学原理研究原油沥青的聚沉过程[J]. 苏俊霖,马中亮,任茂,褚奇. 西南石油大学学报(自然科学版). 2012(04)
[4]稠油中胶质对沥青质分散稳定性的影响研究[J]. 程亮,叶仲斌,李纪晖,孙晨. 油田化学. 2011(01)
[5]常减压渣油胶体稳定性与组分性质关系的研究[J]. 张龙力,杨国华,阙国和,杨朝合,山红红. 石油化工高等学校学报. 2010(03)
[6]沥青质分散剂对沥青质的稳定及缔合的影响[J]. 周迎梅,王继乾,张龙力,阙国和. 燃料化学学报. 2008(01)
[7]油田开发的潜在危害——沥青质沉积[J]. 闵令元. 科技情报开发与经济. 2006(22)
[8]沥青质沉积抑制剂和清除剂研究[J]. 赵凤兰,鄢捷年. 油田化学. 2004(04)
[9]石油沥青质胶体分散特性的研究[J]. 丁福臣,魏洁,王宇航,何广湘,靳广洲. 石油化工高等学校学报. 2001(03)
[10]用液相色谱及1H-NMR波谱法评价减压渣油[J]. 刘晨光,阙国和,陈月珠,梁文杰. 石油学报(石油加工). 1987(03)
博士论文
[1]添加物对渣油热反应生焦的影响及作用机理研究[D]. 王继乾.中国石油大学 2007
本文编号：3535378
【文章来源】：油田化学. 2020,37(01)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同稠油所含沥青质的标准曲线
在显微镜下观察到的沥青质聚集的情况见图3（×40）。由未加入分散剂的馆陶和孤岛沥青质的显微照片（图（a）、（b））可见，沥青质已发生了明显的聚集，其中馆陶沥青质的聚集体颜色明显浅于孤岛沥青质，且馆陶沥青质的聚集体呈小块密集分布，而孤岛沥青质聚集体呈大片分布，说明孤岛沥青质之间已大量聚集，其聚集程度明显大于馆陶沥青质。图（c）、（d）分别为加入AA后馆陶沥青质和孤岛沥青质的聚集情况。加入AA后沥青质聚集程度明显降低，沥青质聚集体数目变少，并且聚集体较小，说明AA对降低沥青质的聚集程度具有显著效果。图（e）、（f）分别为加入NA1后馆陶沥青质和孤岛沥青质的聚集情况。图中已基本不存在大片沥青质聚集体，只有颜色极淡的沥青质聚集碎片。通过光学显微镜直观观察到了两种分散剂对沥青质聚集情况的影响，AA明显降低了沥青质的聚集程度，而NA1的改善效果更加显著。可见分散剂通过降低沥青质的聚集程度使沥青质稳定分散在溶液中，从而增加了沥青质的溶解度。2.2 分散剂对稠油整体稳定性的作用效果
不同分散剂对馆陶沥青质溶液的稳定作用如图2(a）所示，图中分散剂用量为分散剂的质量相对沥青质质量的百分比。几种分散剂均使溶液中的沥青质浓度有了不同程度地增加。其中AA为含磺酸官能团的离子型分散剂，NA1为斯盘系列分散剂，两者对馆陶沥青质稳定分散作用最强，油酸效果最差，棕榈酸和月桂酸效果相差不大。分散剂对馆陶沥青质的分散效果总体上表现出随添加量增加分散效果增大的趋势，其中AA受添加浓度影响最大，需达到一定的添加量才能起到明显的改善作用。不同分散剂对孤岛沥青质溶液的稳定作用见图2(b）。与馆陶沥青质的改善趋势相似，AA分散效果最强，NA1次之，油酸效果最差，棕榈酸和月桂酸改善效果相近。这几种分散剂的分散效果均随添加量的增加而增大。不同分散剂表现出的改善效果差异可能与它们头部官能团的极性作用强弱相关。AA是含有磺酸官能团的离子型分散剂，其头部官能团酸性较强，可以质子化沥青质中的含氮官能团，发生较强的酸碱相互作用[18]，从而吸附在沥青质周围形成单个的AA分子层，当添加浓度进一步增加时甚至形成半胶束。而油酸的极性官能团为羧基，羧基的酸性远小于磺酸基，与沥青质的含氮官能团作用能力相对较弱。NA1是斯盘系列分散剂，其极性官能团主要是羟基、酯基和醚键，它们的极性均小于上述两种官能团，但每个分子含有多个极性官能团、官能团数量占据优势，相同条件下NA1可以与沥青质分子中的多个官能团发生作用形成氢键，以达到吸附在沥青质表面起到稳定分散的作用，因此NA1也表现出较好的改善效果。月桂酸和棕榈酸的极性官能团都是羧基，两者区别只是侧链长度的不同，因此它们表现出了相似的改善效果。
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青质分散剂评价方法改进与新型高效分散剂合成[J]. 周洪涛,贾寒,刘源,刘东亮,AJAY Seth,郑利强. 油田化学. 2014(04)
[2]重质组分对稠油乳状液稳定性的影响[J]. 赖南君,彭琴,叶仲斌,宋晓慧,闻一平. 西南石油大学学报(自然科学版). 2014(01)
[3]应用光学原理研究原油沥青的聚沉过程[J]. 苏俊霖,马中亮,任茂,褚奇. 西南石油大学学报(自然科学版). 2012(04)
[4]稠油中胶质对沥青质分散稳定性的影响研究[J]. 程亮,叶仲斌,李纪晖,孙晨. 油田化学. 2011(01)
[5]常减压渣油胶体稳定性与组分性质关系的研究[J]. 张龙力,杨国华,阙国和,杨朝合,山红红. 石油化工高等学校学报. 2010(03)
[6]沥青质分散剂对沥青质的稳定及缔合的影响[J]. 周迎梅,王继乾,张龙力,阙国和. 燃料化学学报. 2008(01)
[7]油田开发的潜在危害——沥青质沉积[J]. 闵令元. 科技情报开发与经济. 2006(22)
[8]沥青质沉积抑制剂和清除剂研究[J]. 赵凤兰,鄢捷年. 油田化学. 2004(04)
[9]石油沥青质胶体分散特性的研究[J]. 丁福臣,魏洁,王宇航,何广湘,靳广洲. 石油化工高等学校学报. 2001(03)
[10]用液相色谱及1H-NMR波谱法评价减压渣油[J]. 刘晨光,阙国和,陈月珠,梁文杰. 石油学报(石油加工). 1987(03)
博士论文
[1]添加物对渣油热反应生焦的影响及作用机理研究[D]. 王继乾.中国石油大学 2007
本文编号：3535378
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3535378.html
