降凝剂对原油蜡晶的影响.doc

2010年第 29卷第 4期 油气储运 Oil Gas Storage and Transpo rtatio n 实验研究　　302 降凝剂对原油蜡晶的影响 李锦昕1　张劲军2　宋学芹1 (1.中油科新化工有限责任公司 ;2.中国石油大学 (北京)石油与天然气工程学院) 李锦昕等.降凝剂对原油蜡晶的影响.油气储运 ,2010 ,29 (4) :302 305. 　　摘要 :通过 X射线衍射技术对原油加剂改性过程进行了定量研究 ,结果表明 ,加剂原油与未加 剂原油形成的蜡晶类型一致 ,均为斜方晶体 ,但加剂原油的蜡晶比未加剂原油的蜡晶大 ;加剂原油 蜡晶的晶面距离在不同方向上均比未加剂原油的蜡晶晶面距离小 ,表明加剂原油的蜡晶比未加剂 原油的蜡晶更加致密 ,有利于改善原油的流动性 ;蜡晶在垂直于碳链方向上的晶面距离随着温度的 升高而加大 ,而蜡晶在平行于碳链方向上的晶面距离与温度无关。 　　主题词 :降凝剂 ;原油 ;蜡晶 ; X射线衍射 ;斜方晶体 ;晶面距离  　　高含蜡原油的凝点高 ,随着油温降低 ,原油中的 蜡不断析出 ,形成网状结构 ,使原油在常温下的流动 性变差 ,可从蜡晶的析出、态和结构着手研究高含 蜡原油的流动性 [ 1 ]。 原油降凝剂是一种特殊类型的高分子聚合物 , 其晶核作用是在油温低于原油析蜡点时 ,高分子聚 合物作为晶核 ,使原油的蜡晶数量增多 ,避免了大蜡 晶形成 ;其吸附作用是高分子聚合物吸附在析出蜡 晶晶核的活性中心 ,改变蜡晶的取向 ,使其难于形成 三维网状结构 ,降低原油的凝点 ;其共晶作用是高分 子聚合物与蜡共同结晶析出 ,改变蜡晶的结晶行为  转的铜靶射线管 ,当电子束打到铜阳极靶时 ,有一系 列铜的 X射线产生 ,照射在单色器锗 111晶体后 , ° 照射样品 ,射线的强度和角度通过一个多通道表面 弯曲的对称正电子光敏检测器进行测量。 文献 [ 2 ]用 X射线衍射仪和小角 X射线散射仪 研究了两种不同物性原油在不同温度下蜡晶的 X 射线衍射谱图和扫描强度与扫描矢量的关系 ,研究 了蜡晶的结构及其在各个晶相的生长 ,但未对原油 加剂改性过程进行研究 ;文献 [ 9 ]用 X射线衍射研 究了大庆原油蜡晶和冀东原油蜡晶结构 ,将原油中 的蜡和胶质、青质分离出来 ,使蜡溶解在甲苯中 , 处理前蜡晶细小且数量多 ,遍布于原油中 ;改性后 ,并添加 2 %的胶质 ,混合均匀 ,再添加 0. 4 %的降凝 蜡晶颗粒增大并聚集成团 ,原油中未被蜡晶占据的剂 ;文献 [ 10 ]用 X射线衍射研究了胜利原油的蜡 空间明显增大 [ 6 ]。晶 ,所用降凝剂为聚丙烯酸二十二酯 ,将原油经过实 沸点蒸馏得到 F馏分油 ( 370～400) ,再从 F馏 分油中按溶剂脱蜡法制备出研究用蜡。 　　通常用粘度计、偏光显微镜和差热分析仪研究 2试验步骤 原油添加降凝剂前后的析蜡点、蜡晶大小和形状。 蜡晶的偏光显微镜照片只能用于定性分析 ,不能深　　试验样品为大庆原油 ,样品被置于 25μm厚的 入研究蜡晶不同晶相的增长率 ; X射线衍射和小角云母片间 ,放入控温池中备用。 X射线散射方法用于测定晶格参数或晶胞的大小和将原油和含 50 mg/ kg降凝剂的原油分次放入 样品池中 ,样品池被加热到 60并保持 10 min ,然 X射线衍射仪主要用于晶体结构研究和晶体折后按 0. 5 min的降温速率降至 15,分别测定不 射的测量。用于原油蜡晶研究的 X射线管为可旋同温度和衍射角下的 X射线强度。 作者简介 :李锦昕 ,高级工程师 ,1964年生 ,2008年博士毕业于中国石油大学 (北京)油气储运专业 ,现主要从事原油管道输送添加剂和油田化 Youqi Chuyun 2010年第 29卷第 4期 油气储运 Oil Gas Storage and Transpo rtatio n 实验研究　　303 　　加剂改性前后大庆原油蜡晶 (0 ,0 ,1)、(1 ,1 ,0)、 3 X射线衍射谱图特性 3 . 1加剂前后原油的蜡晶参数 观察大庆原油加剂处理前后 X射线衍射强度 与衍射角 2θ的关系谱图 (图 1) ,在 2θ= 4. 8 21. 4和 23. 8处分别为晶体 ( 0 ,0 ,1)、( 1 ,1 ,0)和 ( 2 ,0 ,0)的 峰 ,原油蜡晶为斜方晶体体系。在 25下测定的晶 体单元参数为 a = 7. 46 , b = 4. 97 , c = 2. 59 ,斜方晶 体单元参数 a和 b与温度和原油种类无关[ 8 ]。晶体 在 a、b和 c方向 (图 2)上的大小可以通过谱图中峰 的半峰宽来计算 (表 1)。 (2 ,0 ,0)峰的位置变化不大 ,但加剂处理后峰高和半 峰宽加大 ,表明加剂与未