降低原油及石油产品粘度的研究进展

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1、CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM论文题目：降低原油及石油产品粘度的研究进展所在院系：化学工程学院姓名：齐大傻学号：呸专业年级：化学工程研11-4班完成日期：2012年4月15日VI降低原油及石油产品粘度的研究进展摘要：本文主要介绍了几种用于降低石油产品粘度化学技术的发展现状，并简要介绍了改善葵花籽油生物柴油的低温流动性的技术。关键词：葵花籽油生物柴油低温流动性粘度柴油降凝剂乳化剂稠油特殊的高粘度和高凝固点等特性，使稠油在开发过程中遇到一些技术难题，严重制约着稠油的开采和输送，目前常用的的稠油降粘方法主

2、要有加热、掺稀油、稠油改制及化学降粘等。化学降粘自身有其缺陷[1]，但认识主要采用的方法。添加乳化降粘剂是一种主要的化学降粘方法，在表面活性剂的作用下，将稠油W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，因而可大大降低原油的粘度；其次，表边活性剂水溶液有润湿作用，使流动阻力减小，在关闭形成环形流体作为润滑曾，粘度较大的重油被水包围而不能与管壁接触，从而达到降粘作用。生物柴油是指由动植物油脂的醇解或长链脂肪酸酯化而制成的混合脂肪酸酯。与石油柴油相比，燃烧污染物少，可作为石油柴油的替代物[2]。葵花籽油生物柴油的低温流动性能与我国0号

3、柴油类似[3]，因此，研究如何改善生物柴油的低温流动性是必要的。1.稠油的组成及高粘机理1.1稠油的组成原油是由各种烃类（饱和烃、芳烃）与非烃类（胶质、沥青质）的混合物，当各种组分相对含量不同时，则原油性不同。表1列出了部分稠油的组成和物性[4]。1.2稠油的高粘机理稠油的胶质、沥青质分子含有可形成氢键的羟基、氨基、羧基、羰基等，因此胶质分子之间、沥青质分子之间及二者相互之间有强烈的氢键作用。沥青质分子的芳杂稠环平面相互重叠堆砌在一起并被极性集团之间的氢键所固定，形成了沥青质离子。胶质分子以芳杂稠环平面在沥青质离子表面重

4、叠堆砌，被氢键固定，形成沥青质离子的包覆层。这种例子也可通过氢键相互连接。这样就造就了稠油的高粘度[5]。2.化学降粘方法研究进展2.1乳化降粘技术VI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。2.1.1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

5、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]。2.1.2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。2.2油溶性降粘剂降粘技术2.2.1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

6、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]。2.2.2存在的问题及研究进展第一，降粘率不高，降粘效果较好的一般在70%左右；第二，与乳化降粘剂相比，油溶性降粘剂的价格较高，且用量大，导致成本高；第三，单独使用很难达到生产要求，特别是对于特稠油、超稠油来说，必须与其它工艺配合使用，这又会降低油溶性降粘剂的应用价值。表2列出了我国部分油溶性降粘剂的研究与应用现状。2.3井下水热催化裂化降粘井下水热催化裂化降粘技术是利用稠油与水蒸气之间发生的水热裂解反应，使稠

7、油在催化剂的作用下，是高碳数的稠油发生部分裂解而成为轻质油，不可逆的降低了稠油的粘度，提高了油品品位，导致原油的蒸汽压增加，油层压力和能量增加[9]。好的稠油裂化催化剂应满足下列条件：①易注入油层，尽可能扩大波及范围；②良好的耐温性；③与地层水的配伍性好；④抗毒性好，不易受到原油中复杂组分的毒化；⑤活性高，寿命长和成本低。井下水热催化裂化降粘技术不同于单纯的热采法，是不可逆过程，对于井筒降粘和地面流动均有明显的优点。但该技术需要有热驱动，催化剂选择难。特别是催化剂选择问题限制了该技术的发展。研制效果好、成本低的催化剂是研

8、究的主要方向。VI2.4微生物法降粘微生物降低稠油粘度主要基于以下两点：①微生物降解原油大分子组分，减小其平均分子量；②微生物产生的生物表面活性剂、酸、气等代谢产物能够大幅度降低粘度[10]。目前微生物对稠油的降解主要是针对高碳链直链烷烃，适用于中的含量的胶质、沥青质的普通稠油油藏。对于富含沥青质、胶质的稠油，开采效