原油降凝剂的合成及降凝机理研究

发布时间：2020-04-29 13:44

【摘要】：含蜡原油凝点高、低温流动性差,给生产、集输等带来许多问题。常用的改善含蜡原油低温流动性的方法有：加热法、掺稀法、乳化法、悬浮输送法和降凝剂降凝法等,其中加热法、掺稀法、乳化法、悬浮输送法等都有各自的缺点,而油溶性降凝剂降凝法则具有操作简单、用量少、高效、设备投资少、无需后处理等优点,成为当前学者研究的热点之一。本文主要针对含蜡原油凝点高、低温流动性差等现实问题,采用配制含蜡模拟油为研究对象,结合国内外油溶性降凝剂的研究现状及分子结构设计原理,首先采用直接酯化法制备了十一烯酸苄酯单体(BUA),然后用制备的BUA与马来酸酐(MA)、乙酸乙烯酯(VA)进行三元共聚合,得到三元共聚物BMV(十一烯酸苄酯-马来酸酐-乙酸乙烯酯),最后用十八醇对聚合物BMV进行醇解改性,得到油溶性降凝剂OBMV。通过单因素法优化了单体及降凝剂聚合物的合成条件,通过红外光谱和氢核磁谱对合成的单体及聚合物进行了结构表征,并对优化合成条件后的降凝剂OBMV进行了GPC分子量测定。研究确定了聚合物降凝剂OBMV的优化合成条件为：在氮气保护下,BUA、 MA、VA的摩尔配比为1：11：7,引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)加量为单体总质量的0.9%,AIBN与VA滴加的间隔时间为90min,反应温度为75℃,反应时间为6h,冷却至室温,依次加入十八醇(n (MA):n(十八醇)为1：2.1),催化剂对甲苯磺酸(MA和十八醇总质量的2%),阻聚剂对苯二酚(单体总质量的0.2%),反应温度为110℃,反应时间为8h。通过对优化合成条件后的降凝剂OBMV做一系列评价,发现当降凝剂加量为1500ppm,对模拟油样1#的降凝幅度最高达16.5℃,对模拟油样3“的降凝幅度达24.5℃；研究了模拟油中不同含蜡量对降凝效果的影响,模拟油含蜡量小于30%时,降凝幅度随蜡含量的增加而减小,而含蜡量超过30%时,降凝效果不明显。对低含蜡量9.96%的原油B8降凝幅度达7℃,对含蜡量为20%的原油B14降凝幅度为1.5℃,该降凝剂不适用于含蜡量较高的油样。通过对比加降凝剂前后油样的DSC图、XRD图、高倍荧光显微镜照片初步分析其降凝作用机理,发现降凝剂分子主要是以共晶-吸附与蜡晶作用。降凝剂分子可以降低油样析蜡点,改变蜡的结晶过程,使蜡的析出速率变慢、析出时间变长；增加凝点处析蜡量,削弱油样中蜡晶间的相互作用,抑制蜡晶体的正常生长；减小蜡晶尺寸、蜡晶表面积,改变了蜡的结晶能力和蜡晶形貌,从而降低油样凝点,改善其流动性。
【图文】：

石蜡,百分含量,粒子流,碳数分布

Ｎ—蜡的平均碳数。逡逑（１）将石蜡Ａ邋（烙点范围为６０？６２°Ｃ）溶解于正己烧中，配成ｌＯＯｐｐｍ的溶逡逑液，用ＧＣ－ＭＳ测定石蜡Ａ的碳数分布，石蜡Ａ的ＧＣ－ＭＳ图见图２－１。逡逑５００００邋逦逡逑４５０００邋－邋Ｉ邋石虫函逦＂邋０３８逡逑４００００－逦１６．巧日邋１７．７７５逡逑３５０００邋－逦１８．６１逡逑１５．６５逡逑３００００邋－逡逑＞逦１４．Ｗ逦１９．５８６逡逑晏邋２５０００邋－逡逑啤逦１４．１５４逡逑片邋２００００邋－逦２０．７４６逡逑１５０００－逦１３．３５２逦２２．１４５逡逑化巧９逦Ｉ巧．８巧逡逑１００００．邋１１．６８２逡逑５０００－已２８２逦，邋Ｉ邋ＩＪＬＬｉ＊逡逑０邋Ｉ邋Ｉ逦＇邋Ｉ邋＿邋Ｉ邋■逦１逦＇邋Ｉ邋＊逦Ｉ邋＇邋Ｉ邋＇邋Ｉ逡逑２逦４逦６逦８逦１０逦１２逦１４逦１６逦１８逦２０逦２２逦２４逡逑时间／ｍｉｎ逡逑留２－１石蜡Ａ的总粒子流色谱阁逡逑根据石蜡Ａ的ＧＣ－ＭＳ图２－１，计算得到石蜡Ａ的正构烧炫百分含量分布及逡逑１１逡逑

碳数分布,石蜡,百分含量,碳数

．逦（２）将石蜡Ｂ邋（烙点范围为５６？５８Ｔ：）溶解于正己烧中，配成ｌＯＯｐｐｍ的溶逡逑液，用ＧＣ－ＭＳ测定蜡的碳数分布，石蜡Ｂ的ＧＣ－ＭＳ图见图２－２。逡逑巧叫灥巧．的９逡逑４００００－逦■邋４．９０？逡逑１９邋９５９逦１＂７．０３８逡逑３５０００－逦１ｆ．３４４逡逑１２．５２８逡逑３００００－逡逑１７．７６４逡逑＞逦２５０００－逡逑櫖逦１８．５９９逡逑香邋２００００－逡逑１１．６７１逦１９．５７５逡逑１５０００－逡逑２０．７３５逡逑１００００－逦Ｉ邋２２．１２３逡逑＇２．弓８盖７邋ｅ逦…。白邋４１邋护７８２逦ｌ邋＞ＬＸＪｗＪＸ邋？…逡逑５０００－１１９８７奇Ｍ７邋７．０４２邋９．ｙ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ逡逑０邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋＇邋Ｉ邋＇邋Ｉ邋＇邋Ｉ邋＇邋１邋＇邋Ｉ邋＇邋Ｉ邋＇邋Ｉ邋Ｉ—Ｉ—逡逑２逦４逦６逦８逦１０逦１２逦１４逦１６逦１８逦２０逦２２逦２４逡逑时间／ｍｉｎ逡逑W２－２石蜡Ｂ的总粒子流色谱圈逡逑根据石蜡Ｂ的ＧＣ－ＭＳ图２－２，，计算得到石蜡Ｂ的正构烧Y臧俜趾糠植技板义掀骄际峁恚玻础ｅ义襄五五伪恚玻蓿词碌闹构筿<焊含up分布及平巧碳数邋逦逡逑石蜡Ｂ所含正构婉癖碳数｜￣￣山峰时间／ｍｉｎ邋Ｉ逦相
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE624.1

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