不同極性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物對原油中瀝青質分散穩(wěn)定性的影響
發(fā)布時間:2020-12-22 08:03
以儲罐儲存的阿曼原油及不同醋酸乙烯酯基團(VA)含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)為研究對象,通過實驗研究了添加EVA前后原油中瀝青質的動態(tài)穩(wěn)定性、離心穩(wěn)定性及粒度分布的變化,進而探討了在相同相對分子質量的情況下,VA基團含量對EVA分散穩(wěn)定瀝青質作用的影響。結果表明,VA基團質量分數(shù)為30%的EVA分散穩(wěn)定瀝青質的作用最強;EVA通過吸附于瀝青質表面,抑制瀝青質絮凝沉淀,從而起到分散穩(wěn)定瀝青質的作用;非極性基團的空間阻礙作用和EVA與瀝青質間的吸附作用共同影響了EVA分散穩(wěn)定瀝青質的效果;增加VA含量會導致EVA中非極性鏈的數(shù)量和長度減小,減弱EVA非極性鏈的空間阻礙作用,從而減弱EVA分散穩(wěn)定瀝青質的效果。分子動力學模擬表明,增加VA含量會增強EVA與瀝青質的吸附作用,從而提高EVA分散穩(wěn)定瀝青質的效果。
【文章來源】:石油學報(石油加工). 2020年03期 北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
瀝青質及VA質量分數(shù)為30%的EVA的分子構型
圖2為添加/未添加EVA實驗油樣的黏-溫關系曲線?梢钥闯,不添加EVA實驗油樣在25 ℃的黏度為25.79 mPa·s,添加 500 μg/g不同VA含量的EVA后實驗油樣的黏度在所測量溫度范圍內相對于未添加EVA實驗油樣均有不同幅度的上升,且隨著EVA中VA含量的提高,添加EVA實驗油樣黏度的上升幅度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。表3為添加和未添加EVA實驗油樣的黏度和增黏率。以表3中25 ℃時的黏度為例進行說明:在溫度25 ℃下,當VA質量分數(shù)從20%上升到30%時,實驗油樣的增黏率從16.44%增加到20.32%;當VA質量分數(shù)從30%繼續(xù)增加到40%時,實驗油樣的增黏率從20.32%下降到9.89%。溫度為60 ℃時,添加不同VA含量的EVA后實驗油樣增黏率小于等于2.27%。因為溫度較高時瀝青質在油相中分散性較好,此時添加EVA實驗油樣黏度變化主要來自溶解的EVA。而溫度降到25 ℃時,添加EVA的實驗油樣增黏率明顯大于60 ℃時實驗油樣的增黏率,這是由于此時EVA改變?yōu)r青質分散狀態(tài)造成的黏度增加對實驗油樣增黏率起主導作用。25 ℃時添加EVA的模擬油黏度增加不超過0.14 mPa·s(增黏率小于等于2.21%),也說明溶解的EVA本身對黏度的影響較小。Yao等[15]在探究EVA對含蠟原油黏度的影響時也發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。
經(jīng)測量,空白稀釋液電導率全部為0,由此排除空白稀釋液本身對電導率的影響。添加不同VA含量的EVA前后實驗油樣中瀝青質動態(tài)穩(wěn)定性實驗結果如圖3所示。由圖3可見,隨著溶劑中正庚烷體積分數(shù)的增加,瀝青質分散體系的電導率呈現(xiàn)直線下降的趨勢,這是因為瀝青質在甲苯中的分散效果較好而在正庚烷中難以分散,因此體系中甲苯含量較多時帶電的瀝青質可以自由地移動,這時體系的電導率較大。隨著體系中正庚烷含量的增加,瀝青質分散效果變差,瀝青質在體系中移動也受到了限制。當正庚烷含量增加到一定比例時,體系電導率曲線的斜率突然改變,這是由于瀝青質開始絮凝沉淀,導致體系的電導率變化趨勢發(fā)生突變,電導率曲線斜率突變點即為瀝青質的初始絮凝點,而此時體系中的正庚烷含量可以反映瀝青質絮凝的難易程度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]POA分子在納米SiO2顆粒表面吸附的分子動力學模擬[J]. 李傳憲,王璐,姚博,郭策,程浩,楊飛,孫廣宇. 石油化工高等學校學報. 2018(05)
[2]EVA分子結構對其改性瀝青性能的影響[J]. 范維玉,任施松,梁明,錢成多,梁鵬,任方勇,羅輝,南國枝. 中國石油大學學報(自然科學版). 2017(05)
[3]多元體系油水界面上常見表面活性劑行為的分子動力學模擬[J]. 江蓉君,羅健輝,白瑞兵,江波,周歌. 高等學校化學學報. 2017(10)
[4]化學添加劑對瀝青質的穩(wěn)定分散效果[J]. 李誠,王小偉,田松柏. 石油學報(石油加工). 2016(05)
[5]兩親物官能團極性對瀝青質締結狀態(tài)及草橋稠油流動性能的影響[J]. 楊爽,李傳憲,楊飛,張欽,許潔. 石油學報(石油加工). 2015(04)
[6]改性瀝青的流變性和儲存穩(wěn)定性研究[J]. 范維玉,辛雪,梁明,姚艷,董夫強,南國枝. 中國石油大學學報(自然科學版). 2015(04)
[7]瀝青質分散劑對重質燃料油瀝青質分散穩(wěn)定作用研究[J]. 劉新亮,張菅,尹海亮. 當代化工. 2014(03)
[8]沙特減壓渣油臨氮熱反應過程中瀝青質聚集體尺寸變化研究[J]. 張龍力,劉動動,趙愉生,楊國華,楊朝合,邢雪青. 燃料化學學報. 2013(01)
[9]管輸原油瀝青質沉積機理與預測模型[J]. 向敏,宮敬. 油氣儲運. 2010(01)
[10]雙親分子頭部官能團對石油瀝青質膠團分散性的影響 Ⅰ.石油瀝青質膠團尺寸[J]. 王繼乾,周迎梅,李傳,張龍力,闕國和. 石油學報(石油加工). 2009(06)
碩士論文
[1]分散劑抑制原油中瀝青質沉淀的機理[D]. 王曉曉.中國石油大學(華東) 2014
[2]重油摻混配伍相容性研究[D]. 張蕾蕾.中國石油大學 2011
本文編號:2931425
【文章來源】:石油學報(石油加工). 2020年03期 北大核心
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
瀝青質及VA質量分數(shù)為30%的EVA的分子構型
圖2為添加/未添加EVA實驗油樣的黏-溫關系曲線?梢钥闯,不添加EVA實驗油樣在25 ℃的黏度為25.79 mPa·s,添加 500 μg/g不同VA含量的EVA后實驗油樣的黏度在所測量溫度范圍內相對于未添加EVA實驗油樣均有不同幅度的上升,且隨著EVA中VA含量的提高,添加EVA實驗油樣黏度的上升幅度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。表3為添加和未添加EVA實驗油樣的黏度和增黏率。以表3中25 ℃時的黏度為例進行說明:在溫度25 ℃下,當VA質量分數(shù)從20%上升到30%時,實驗油樣的增黏率從16.44%增加到20.32%;當VA質量分數(shù)從30%繼續(xù)增加到40%時,實驗油樣的增黏率從20.32%下降到9.89%。溫度為60 ℃時,添加不同VA含量的EVA后實驗油樣增黏率小于等于2.27%。因為溫度較高時瀝青質在油相中分散性較好,此時添加EVA實驗油樣黏度變化主要來自溶解的EVA。而溫度降到25 ℃時,添加EVA的實驗油樣增黏率明顯大于60 ℃時實驗油樣的增黏率,這是由于此時EVA改變?yōu)r青質分散狀態(tài)造成的黏度增加對實驗油樣增黏率起主導作用。25 ℃時添加EVA的模擬油黏度增加不超過0.14 mPa·s(增黏率小于等于2.21%),也說明溶解的EVA本身對黏度的影響較小。Yao等[15]在探究EVA對含蠟原油黏度的影響時也發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。
經(jīng)測量,空白稀釋液電導率全部為0,由此排除空白稀釋液本身對電導率的影響。添加不同VA含量的EVA前后實驗油樣中瀝青質動態(tài)穩(wěn)定性實驗結果如圖3所示。由圖3可見,隨著溶劑中正庚烷體積分數(shù)的增加,瀝青質分散體系的電導率呈現(xiàn)直線下降的趨勢,這是因為瀝青質在甲苯中的分散效果較好而在正庚烷中難以分散,因此體系中甲苯含量較多時帶電的瀝青質可以自由地移動,這時體系的電導率較大。隨著體系中正庚烷含量的增加,瀝青質分散效果變差,瀝青質在體系中移動也受到了限制。當正庚烷含量增加到一定比例時,體系電導率曲線的斜率突然改變,這是由于瀝青質開始絮凝沉淀,導致體系的電導率變化趨勢發(fā)生突變,電導率曲線斜率突變點即為瀝青質的初始絮凝點,而此時體系中的正庚烷含量可以反映瀝青質絮凝的難易程度。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]POA分子在納米SiO2顆粒表面吸附的分子動力學模擬[J]. 李傳憲,王璐,姚博,郭策,程浩,楊飛,孫廣宇. 石油化工高等學校學報. 2018(05)
[2]EVA分子結構對其改性瀝青性能的影響[J]. 范維玉,任施松,梁明,錢成多,梁鵬,任方勇,羅輝,南國枝. 中國石油大學學報(自然科學版). 2017(05)
[3]多元體系油水界面上常見表面活性劑行為的分子動力學模擬[J]. 江蓉君,羅健輝,白瑞兵,江波,周歌. 高等學校化學學報. 2017(10)
[4]化學添加劑對瀝青質的穩(wěn)定分散效果[J]. 李誠,王小偉,田松柏. 石油學報(石油加工). 2016(05)
[5]兩親物官能團極性對瀝青質締結狀態(tài)及草橋稠油流動性能的影響[J]. 楊爽,李傳憲,楊飛,張欽,許潔. 石油學報(石油加工). 2015(04)
[6]改性瀝青的流變性和儲存穩(wěn)定性研究[J]. 范維玉,辛雪,梁明,姚艷,董夫強,南國枝. 中國石油大學學報(自然科學版). 2015(04)
[7]瀝青質分散劑對重質燃料油瀝青質分散穩(wěn)定作用研究[J]. 劉新亮,張菅,尹海亮. 當代化工. 2014(03)
[8]沙特減壓渣油臨氮熱反應過程中瀝青質聚集體尺寸變化研究[J]. 張龍力,劉動動,趙愉生,楊國華,楊朝合,邢雪青. 燃料化學學報. 2013(01)
[9]管輸原油瀝青質沉積機理與預測模型[J]. 向敏,宮敬. 油氣儲運. 2010(01)
[10]雙親分子頭部官能團對石油瀝青質膠團分散性的影響 Ⅰ.石油瀝青質膠團尺寸[J]. 王繼乾,周迎梅,李傳,張龍力,闕國和. 石油學報(石油加工). 2009(06)
碩士論文
[1]分散劑抑制原油中瀝青質沉淀的機理[D]. 王曉曉.中國石油大學(華東) 2014
[2]重油摻混配伍相容性研究[D]. 張蕾蕾.中國石油大學 2011
本文編號:2931425
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