发布时间 : 星期六 文章大庆高蜡原油乳化降粘研究更新完毕开始阅读
3.3降凝剂分子结构的影响 3.3.1烷基链长度
许多实验研究表明，降凝剂分子中的侧链烷基开始结晶的温度应该与油品中石蜡开始结晶的温度接近或一致因此，适宜长度的侧链是合成降凝剂首先应该考虑的问题宋昭峥等的研究表明，PA降凝剂的侧链上只有远离极性基团的碳原子能够参与结晶当侧链参与结晶的碳原子数为油品中蜡平均碳数的3/4时，PA的降凝效果最好此外，侧链烷基的碳数分布也是影响降凝剂降凝效果的重要因素之一山于原油中石蜡的碳数分布较宽，侧链长度单一的降凝剂仅能够与部分石蜡分子发生作用，这抑制了降凝剂的降凝效果在合成降凝剂时，一般采用儿种不同碳数的单体共聚，通过调蔡侧链的碳数分布，促进降凝剂分子与史多的石蜡分子发生作用，从而最大程度的降低油品凝点。
3.3.2极性基团含量
降凝剂中极性基团与长链烷基的含量要有一最仕比例，才能获得最仕的改性效果当降凝剂中极性基团含量过高时，降凝剂的油溶性和结晶性能均较差，不利于降凝剂分子与石蜡分子问发生吸附、共晶作用;当降凝剂中极性基团含量过低时，一力一而降凝剂的结晶性能过强，在高于析蜡点的温度下结晶析出，难以起到吸附、共晶作用，另一力一而降凝剂分子对蜡晶的分散作用减弱，这两力一而因素导致降凝效果变差其至失去降凝效果实验发现，对于EVA类降凝剂，当极性VA基团含量在30%左右时，降凝效果最仕(如表1所示)
表1 记性含量对EVA降凝效果的影响
3.3.3平均分子量及分子量分布
降凝剂的平均分子量对其降凝效果也有很大影响有文献指出，降凝剂平均分子量的变化能够改变降凝剂的结晶性能，从而影响降凝效果但也有研究表明，平均分子量大小对降凝剂结晶度的影响并不大，并目‘存在一最仕分子量范围，当降凝剂分子量在此范
围内时降凝效果最仕可以从降凝剂在原油中的溶解性来探讨分子量对含蜡原油降凝效果的影响:当分子量较低时，其在原油中的溶解性较好，降凝剂分子链较伸展，分子链上的烷基侧链能够与原油中的石蜡充分作用，因而降凝效果较好;随着分子量的不断提高，在原油中的溶解性变差，分子链在原油中卷曲程度逐渐提高，烷基侧链难以与原油中的石蜡充分作用，因而降凝效果变差山于原油中石蜡分子具有较宽的碳数分布，具有一定分子量分布的降凝剂才能对原油具有较好的感受性和降凝效果，分子量分布过窄不利于降凝剂降凝效果的发挥
3.3.4石蜡组成的影响
原油中石蜡组成对降凝剂效果的发挥有很大影响，文献比使用具有不同分子量的多种烷基富马酸-醋酸乙烯酷共聚物作为降凝剂，对具有相似含蜡量(小于12 %)和沏青质(小于0. 5%)的二种原油进行了评价结果表明:（1）对具有较宽的正构烷烃分布和较低的平均碳数的原油来说，最大分子量的共聚物是最好的降凝剂;（2）对具有较窄的正构烷烃分布和较高的平均碳数的原油来说，最小分子量的共聚物是最好的降凝剂;（3）对具有较宽的正构烷烃分布和较高的平均碳数的原油来说，中等分子量的共聚物是最有效的降凝剂作者并未就上述实验现象作出明确解释，这方面问题仍有待于进一步研究。
3.4降凝剂与石蜡分子作用机理的探讨
对加剂原油的X射线衍射和红外光谱实验数据表明，降凝剂通过与石蜡的共晶作用改善了蜡晶的结构和形状，使蜡晶结构更紧凑;同时，DSC实验数据表明降凝剂的加入能够降低蜡油的析蜡点，这也与降凝剂与石蜡分子的共晶作用有关:接近析蜡点时，降凝剂分子链上的非极性烷基链(与石蜡分子结构相似)能够与原油中的石蜡分子有序排列，起到一定的增溶石蜡分子的作用，从而使蜡油的析蜡点有所降低但增溶作用并末减少原油的析蜡量，也不是原油降凝的主要机理许多学者认为共晶作用是降凝剂的一个重要降凝机理，并利用原油析蜡点的降低程度作为判断降凝剂降凝效果的依据此外，吸附作用也是公认的一种降凝机理，降凝剂分子通过在己形成的蜡晶表而的吸附，能够改善蜡晶的形貌，使蜡晶结构紧凑，还能够通过其伸向外侧的极性基团起到分散蜡晶的作用日前，多数学者认为原油降凝剂与石蜡的相互作用主要是吸附、共晶作用，吸附与共晶是同时发生的，吸附形成共晶。
在DSC实验中发现，降凝剂的加入也能够提高蜡油的析蜡点，起到促进蜡晶析出的成核作用，从而使蜡晶的尺寸史加细小、分散，以达到改善油品低温凝点和粘度的日的对于柴油等成品油以及合成蜡油体系，蜡晶的显微照片表明加降凝剂后蜡晶尺寸减小并目‘史加分散，这表明成核机理起主导作用[-A,;而对于多数含蜡原油体系，蜡晶的显微照片表明加降凝剂后蜡晶尺、I.增大，聚集程度提高，蜡一油界而大大减小，此时成
核机理作用有限上述差异可能与油品中的蜡含量和胶质沏青质等成核杂质含量有关:川对于柴油/合成蜡油，体系的含蜡量较少，并目不含胶质、沏青质等促进蜡晶成核的杂质组分，因而析出的蜡晶数量少、晶片易于长大降凝剂的加入能够通过成核作用增加蜡晶数量，减小蜡晶尺寸，并通过空问位阻或静电作用分散蜡晶，从而提高油品的低温流动性。
通过以上分析作者认为，对于一般的含蜡原油，降凝剂主要通过与石蜡的共晶、吸附作用使蜡晶结构史紧凑，并促进小蜡晶聚集成较大尺、I一的聚集体，从而大大减小蜡一油界而积，破坏二维蜡晶网络的形成，宏观上表现为原油凝点降低，低温流动性改善降凝剂与石蜡的共晶、吸附作用又与降凝剂结构和石蜡组成有关，降凝剂的结晶放热Ix_问与石蜡的结晶放热Ix_问越匹配，两者问的作用越强，降凝效果最好[in,〕对于蜡含量和成核物质含量较少的原油/柴油，降凝剂主要通过成核作用来分散蜡晶，改善油品的低温流动性
3.5小结
随着高分子降凝剂在原油开采和输送工艺中的不断应用，大们越来越关注对降凝剂与石蜡分子作用机理的研究工作日前，原油降凝剂与石蜡的共晶、吸附作用机理己为多数学者所接受，但关于降凝剂与石蜡分子的具体作用过程，大们仍不很洁楚，难以从木质上揭示降凝剂与石蜡的作用机理计算机模拟为我们提供了一种简单的研究降凝剂与石蜡作用过程的新手段，但仍有待于进一步的完善与发展降凝剂的分子结构与石蜡的组成是影响降凝效果两个重要因素需要根据石蜡组成的不同，合成出相应结构的降凝剂产品，才能够史好的降低油品凝点，提高油品的低温流动性。
第4章化学降粘方法研究进展
4.1乳化降粘技术
乳化降粘就是在表面活性剂作用下，是稠油或将W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，从而达到降粘的目的。
4.1.1 研究与应用
较好的降粘剂应具有以下两个特性：第一，对稠油具有较好的乳化性，能形成比较稳定的O/W乳状液，降粘效率高；第二，形成的O/W乳状液不能太稳定，否则影响下一步的原油脱水[6]。
乳化降粘剂多根据协同作用原理采用多元复配型配方，同时包含非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂。部分原油乳化降粘剂配方中还加入碱、C1-4醇、生物聚合物和冰点抑制剂等[7,8]。
4.1.2发展趋势
虽然乳化降粘剂的配方很多，但仍存在较多问题：第一，采出液污水处理难度大；第二，稠油组成如何影响乳化降粘效果，至今仍没有明确答案；第三，能够用于高温和高矿化度油藏条件下的乳化降粘剂还不多。因此，研究廉价的耐盐、耐高温的降粘剂是今后乳化降粘技术的一个重要发展方向。
4.2油溶性降粘剂降粘技术 4.2.1作用机理
降粘剂分子借助强的形成氢键能力和渗透、分散作用进入胶质和沥青质片状分子之间，部分拆散平面重叠堆砌而成的聚集体，形成片状分子无规则堆砌、结构松散、有序程度较低、空间延伸度不大、有降粘剂分子参与的聚集体，从而降低稠油粘度[4]。