表面活性剂对原油流变性的作用与分子动力学模拟

发布时间：2021-12-16 15:22

　　选取5种合成降凝剂中常用的表面活性剂:丙烯酸、丙烯酰胺、顺丁烯二酸酐、乙酸乙烯酯和苯乙烯,采用试验和分子动力学模拟相结合的方法,考察其对原油流变性的影响。结果表明:在加剂量为2 000μg/g的条件下,5种表面活性剂的加入对原油的凝点影响较小,均使原油的凝点仅提高1℃;对原油的黏度和屈服值影响较大,其影响程度从大到小的顺序为:丙烯酰胺>丙烯酸>苯乙烯>顺丁烯二酸酐>乙酸乙烯酯;与空白原油体系相比,5种加剂原油体系势能降低,非键能负向升高,作用效果强弱顺序与试验结果相吻合,从分子层面解释了表面活性剂对原油流变性产生影响的作用机理。 

【文章来源】：石油炼制与化工. 2020,51(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

5种表面活性剂分子模型

空白原油体系建模:空白原油体系包括胶质分子、沥青质分子以及石蜡分子,其比例的确定以试验所用原油各组分的配比为依据。采用C24[图2(a)]建立石蜡分子模型。因胶质、沥青质这些大分子化合物的具体组成目前尚无定论,故采用Estrella Rogel[12]提出的经典平均分子模型[图2(b)和图2(c)]。使用Amorphous Cell模块下Construction工具,选用COMPASS Ⅱ力场、Periodic Cell周期性边界条件,在333 K下建立原油体系模型(图3)。该体系包括122个胶质分子、21个沥青质分子和176个石蜡分子。图3 空白原油体系模型

图2 石蜡分子模型、胶质与沥青质平均分子模型加剂原油体系建模:在空白原油体系的基础上,分别加入对应数量的表面活性剂分子,建立起5种加剂原油体系。每种表面活性剂分子的加入量如表1所示。

【参考文献】：
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本文编号：3538370