不同極性的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物對原油中瀝青質(zhì)分散穩(wěn)定性的影響
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 08:03
以儲(chǔ)罐儲(chǔ)存的阿曼原油及不同醋酸乙烯酯基團(tuán)(VA)含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)為研究對象,通過實(shí)驗(yàn)研究了添加EVA前后原油中瀝青質(zhì)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、離心穩(wěn)定性及粒度分布的變化,進(jìn)而探討了在相同相對分子質(zhì)量的情況下,VA基團(tuán)含量對EVA分散穩(wěn)定瀝青質(zhì)作用的影響。結(jié)果表明,VA基團(tuán)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的EVA分散穩(wěn)定瀝青質(zhì)的作用最強(qiáng);EVA通過吸附于瀝青質(zhì)表面,抑制瀝青質(zhì)絮凝沉淀,從而起到分散穩(wěn)定瀝青質(zhì)的作用;非極性基團(tuán)的空間阻礙作用和EVA與瀝青質(zhì)間的吸附作用共同影響了EVA分散穩(wěn)定瀝青質(zhì)的效果;增加VA含量會(huì)導(dǎo)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(zhì)的效果。分子動(dòng)力學(xué)模擬表明,增加VA含量會(huì)增強(qiáng)EVA與瀝青質(zhì)的吸附作用,從而提高EVA分散穩(wěn)定瀝青質(zhì)的效果。
【文章來源】:石油學(xué)報(bào)(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(zhì)及VA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的EVA的分子構(gòu)型
圖2為添加/未添加EVA實(shí)驗(yàn)油樣的黏-溫關(guān)系曲線?梢钥闯,不添加EVA實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)油樣的黏度在所測量溫度范圍內(nèi)相對于未添加EVA實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)油樣的黏度和增黏率。以表3中25 ℃時(shí)的黏度為例進(jìn)行說明:在溫度25 ℃下,當(dāng)VA質(zhì)量分?jǐn)?shù)從20%上升到30%時(shí),實(shí)驗(yàn)油樣的增黏率從16.44%增加到20.32%;當(dāng)VA質(zhì)量分?jǐn)?shù)從30%繼續(xù)增加到40%時(shí),實(shí)驗(yàn)油樣的增黏率從20.32%下降到9.89%。溫度為60 ℃時(shí),添加不同VA含量的EVA后實(shí)驗(yàn)油樣增黏率小于等于2.27%。因?yàn)闇囟容^高時(shí)瀝青質(zhì)在油相中分散性較好,此時(shí)添加EVA實(shí)驗(yàn)油樣黏度變化主要來自溶解的EVA。而溫度降到25 ℃時(shí),添加EVA的實(shí)驗(yàn)油樣增黏率明顯大于60 ℃時(shí)實(shí)驗(yàn)油樣的增黏率,這是由于此時(shí)EVA改變?yōu)r青質(zhì)分散狀態(tài)造成的黏度增加對實(shí)驗(yàn)油樣增黏率起主導(dǎo)作用。25 ℃時(shí)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(shí)也發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。
經(jīng)測量,空白稀釋液電導(dǎo)率全部為0,由此排除空白稀釋液本身對電導(dǎo)率的影響。添加不同VA含量的EVA前后實(shí)驗(yàn)油樣中瀝青質(zhì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可見,隨著溶劑中正庚烷體積分?jǐn)?shù)的增加,瀝青質(zhì)分散體系的電導(dǎo)率呈現(xiàn)直線下降的趨勢,這是因?yàn)闉r青質(zhì)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(shí)帶電的瀝青質(zhì)可以自由地移動(dòng),這時(shí)體系的電導(dǎo)率較大。隨著體系中正庚烷含量的增加,瀝青質(zhì)分散效果變差,瀝青質(zhì)在體系中移動(dòng)也受到了限制。當(dāng)正庚烷含量增加到一定比例時(shí),體系電導(dǎo)率曲線的斜率突然改變,這是由于瀝青質(zhì)開始絮凝沉淀,導(dǎo)致體系的電導(dǎo)率變化趨勢發(fā)生突變,電導(dǎo)率曲線斜率突變點(diǎn)即為瀝青質(zhì)的初始絮凝點(diǎn),而此時(shí)體系中的正庚烷含量可以反映瀝青質(zhì)絮凝的難易程度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]POA分子在納米SiO2顆粒表面吸附的分子動(dòng)力學(xué)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(xué)校學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]EVA分子結(jié)構(gòu)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(dòng)力學(xué)模擬[J]. 江蓉君,羅健輝,白瑞兵,江波,周歌. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]化學(xué)添加劑對瀝青質(zhì)的穩(wěn)定分散效果[J]. 李誠,王小偉,田松柏. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(05)
[5]兩親物官能團(tuán)極性對瀝青質(zhì)締結(jié)狀態(tài)及草橋稠油流動(dòng)性能的影響[J]. 楊爽,李傳憲,楊飛,張欽,許潔. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2015(04)
[6]改性瀝青的流變性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性研究[J]. 范維玉,辛雪,梁明,姚艷,董夫強(qiáng),南國枝. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[7]瀝青質(zhì)分散劑對重質(zhì)燃料油瀝青質(zhì)分散穩(wěn)定作用研究[J]. 劉新亮,張菅,尹海亮. 當(dāng)代化工. 2014(03)
[8]沙特減壓渣油臨氮熱反應(yīng)過程中瀝青質(zhì)聚集體尺寸變化研究[J]. 張龍力,劉動(dòng)動(dòng),趙愉生,楊國華,楊朝合,邢雪青. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]管輸原油瀝青質(zhì)沉積機(jī)理與預(yù)測模型[J]. 向敏,宮敬. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2010(01)
[10]雙親分子頭部官能團(tuán)對石油瀝青質(zhì)膠團(tuán)分散性的影響 Ⅰ.石油瀝青質(zhì)膠團(tuán)尺寸[J]. 王繼乾,周迎梅,李傳,張龍力,闕國和. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2009(06)
碩士論文
[1]分散劑抑制原油中瀝青質(zhì)沉淀的機(jī)理[D]. 王曉曉.中國石油大學(xué)(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(xué) 2011
本文編號:2931425
【文章來源】:石油學(xué)報(bào)(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(zhì)及VA質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的EVA的分子構(gòu)型
圖2為添加/未添加EVA實(shí)驗(yàn)油樣的黏-溫關(guān)系曲線?梢钥闯,不添加EVA實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)油樣的黏度在所測量溫度范圍內(nèi)相對于未添加EVA實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)油樣的黏度和增黏率。以表3中25 ℃時(shí)的黏度為例進(jìn)行說明:在溫度25 ℃下,當(dāng)VA質(zhì)量分?jǐn)?shù)從20%上升到30%時(shí),實(shí)驗(yàn)油樣的增黏率從16.44%增加到20.32%;當(dāng)VA質(zhì)量分?jǐn)?shù)從30%繼續(xù)增加到40%時(shí),實(shí)驗(yàn)油樣的增黏率從20.32%下降到9.89%。溫度為60 ℃時(shí),添加不同VA含量的EVA后實(shí)驗(yàn)油樣增黏率小于等于2.27%。因?yàn)闇囟容^高時(shí)瀝青質(zhì)在油相中分散性較好,此時(shí)添加EVA實(shí)驗(yàn)油樣黏度變化主要來自溶解的EVA。而溫度降到25 ℃時(shí),添加EVA的實(shí)驗(yàn)油樣增黏率明顯大于60 ℃時(shí)實(shí)驗(yàn)油樣的增黏率,這是由于此時(shí)EVA改變?yōu)r青質(zhì)分散狀態(tài)造成的黏度增加對實(shí)驗(yàn)油樣增黏率起主導(dǎo)作用。25 ℃時(shí)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(shí)也發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。
經(jīng)測量,空白稀釋液電導(dǎo)率全部為0,由此排除空白稀釋液本身對電導(dǎo)率的影響。添加不同VA含量的EVA前后實(shí)驗(yàn)油樣中瀝青質(zhì)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可見,隨著溶劑中正庚烷體積分?jǐn)?shù)的增加,瀝青質(zhì)分散體系的電導(dǎo)率呈現(xiàn)直線下降的趨勢,這是因?yàn)闉r青質(zhì)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(shí)帶電的瀝青質(zhì)可以自由地移動(dòng),這時(shí)體系的電導(dǎo)率較大。隨著體系中正庚烷含量的增加,瀝青質(zhì)分散效果變差,瀝青質(zhì)在體系中移動(dòng)也受到了限制。當(dāng)正庚烷含量增加到一定比例時(shí),體系電導(dǎo)率曲線的斜率突然改變,這是由于瀝青質(zhì)開始絮凝沉淀,導(dǎo)致體系的電導(dǎo)率變化趨勢發(fā)生突變,電導(dǎo)率曲線斜率突變點(diǎn)即為瀝青質(zhì)的初始絮凝點(diǎn),而此時(shí)體系中的正庚烷含量可以反映瀝青質(zhì)絮凝的難易程度。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]POA分子在納米SiO2顆粒表面吸附的分子動(dòng)力學(xué)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(xué)校學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]EVA分子結(jié)構(gòu)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(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(dòng)力學(xué)模擬[J]. 江蓉君,羅健輝,白瑞兵,江波,周歌. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]化學(xué)添加劑對瀝青質(zhì)的穩(wěn)定分散效果[J]. 李誠,王小偉,田松柏. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2016(05)
[5]兩親物官能團(tuán)極性對瀝青質(zhì)締結(jié)狀態(tài)及草橋稠油流動(dòng)性能的影響[J]. 楊爽,李傳憲,楊飛,張欽,許潔. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2015(04)
[6]改性瀝青的流變性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性研究[J]. 范維玉,辛雪,梁明,姚艷,董夫強(qiáng),南國枝. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[7]瀝青質(zhì)分散劑對重質(zhì)燃料油瀝青質(zhì)分散穩(wěn)定作用研究[J]. 劉新亮,張菅,尹海亮. 當(dāng)代化工. 2014(03)
[8]沙特減壓渣油臨氮熱反應(yīng)過程中瀝青質(zhì)聚集體尺寸變化研究[J]. 張龍力,劉動(dòng)動(dòng),趙愉生,楊國華,楊朝合,邢雪青. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]管輸原油瀝青質(zhì)沉積機(jī)理與預(yù)測模型[J]. 向敏,宮敬. 油氣儲(chǔ)運(yùn). 2010(01)
[10]雙親分子頭部官能團(tuán)對石油瀝青質(zhì)膠團(tuán)分散性的影響 Ⅰ.石油瀝青質(zhì)膠團(tuán)尺寸[J]. 王繼乾,周迎梅,李傳,張龍力,闕國和. 石油學(xué)報(bào)(石油加工). 2009(06)
碩士論文
[1]分散劑抑制原油中瀝青質(zhì)沉淀的機(jī)理[D]. 王曉曉.中國石油大學(xué)(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(xué) 2011
本文編號:2931425
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