含蜡原油化学改性研究

论文摘要

本论文以流变学知识为基础,并运用DSC热分析技术、光学显微技术和流变测量技术,对降凝剂的作用机理及作用规律进行了深入研究。运用差示扫描量热仪（DSC）,研究了乙烯醋酸乙烯酯（EVA）,聚丙烯酸酯（PA）和聚丙烯酸酯丙烯腈共聚物（PA-AN）的结晶性能。重点研究了EVA的极性含量以及分子量对其结晶性能的影响;PA的侧链长度以及分子量对其结晶性能的影响;PA-AN的丙烯酸酯与丙烯腈单体比例对其结晶性能的影响。结果表明:①EVA的醋酸乙烯酯（VA）含量的越高,其结晶温度越低,结晶焓越小;EVA的分子量对其结晶性能影响不大,随着EVA分子量的降低,结晶焓值有所增加。②PA的烷基侧链越长,其结晶温度越高,结晶焓越大,而分子量对PA结晶性能影响不明显。③PA-AN随着丙烯腈含量的增加,结晶温度降低,结晶焓值减小。运用差示扫描量热仪（DSC）,研究降凝剂对原油析蜡放热过程的影响,利用偏光显微镜观察原油加剂前后蜡晶形态的变化,并在此基础上,深入探讨了降凝剂的作用机理。研究结果发现:①降凝剂干扰了原油的析蜡放热过程,增加了蜡的溶解性,降低了原油的析蜡点或析蜡高峰温度。②未加剂原油中的蜡晶多而细小,散布在整个原油中,体系具有较高的表面能;而在加剂原油中,蜡晶发生聚集,形成尺寸较大的蜡晶颗粒,不易形成空间网状结构。论文实验研究了EVA、PA和PA-AN三种降凝剂在白豹和青海原油中的化学改性效果,并得出了各种降凝剂结构性质对其降凝效果的影响规律。此外,论文还研究了降凝剂的复配规律,发现降凝剂复配可以提高降凝剂的改性效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 含蜡原油的组成及流变特性
• 1.1.1 含蜡原油的组成
• 1.1.2 含蜡原油的流变特性
• 1.2 含蜡原油胶凝结构形成机理
• 1.2.1 含蜡原油中的蜡晶形态研究
• 1.2.2 含蜡原油结构形成机理
• 1.3 国内外降凝剂的发展概况
• 1.3.1 国外降凝剂的发展概况
• 1.3.2 国内降凝剂的发展概况
• 1.4 降凝剂的作用机理及规律
• 1.4.1 降凝剂的作用机理
• 1.4.2 降凝剂的作用规律
• 1.4.3 加剂前后含蜡原油中的蜡晶形态变化
• 1.5 降凝剂效果的影响因素
• 1.5.1 原油组成和性质的影响
• 1.5.2 热处理温度的影响
• 1.5.3 降温速度对降凝剂使用效果的影响
• 1.5.4 降凝剂添加量的影响
• 1.5.5 降凝剂结构性质的影响
• 第二章 降凝剂的结晶特性研究
• 2.1 DSC 分析方法
• 2.1.1 结晶焓计算方法
• 2.1.2 DSC 降温速率的选折
• 2.2 EVA 降凝剂的结晶特性
• 2.2.1 极性含量对EVA 结晶特性的影响
• 2.2.2 分子量对EVA 结晶特性的影响
• 2.3 PA 降凝剂的结晶特性
• 2.3.1 侧链长度对PA 结晶特性的影响
• 2.3.2 分子量对PA 结晶特性的影响
• 2.4 PA-AN 的结晶特性
• 2.5 小结
• 第三章 降凝剂与原油中蜡的相互作用
• 3.1 原油的析蜡特性
• 3.1.1 原油析蜡热焓的计算
• 3.1.2 原油析蜡量的计算
• 3.1.3 加剂前后原油凝点析蜡量的变化
• 3.2 降凝剂对原油析蜡放热曲线的影响
• 3.2.1 EVA 对原油析蜡放热曲线的影响
• 3.2.2 PA 对原油析蜡放热曲线的影响
• 3.2.3 PA-AN 对原油析蜡放热曲线的影响
• 3.3 加剂前后原油蜡晶形态变化
• 3.4 降凝剂作用机理探讨
• 3.5 小结
• 第四章 降凝剂化学改性效果实验研究
• 4.1 实验仪器条件及油样组成物性
• 4.1.1 实验仪器和实验条件
• 4.1.2 油样组成及物性分析
• 4.2 EVA 化学改性效果实验研究
• 4.2.1 极性含量对EVA 化学改性效果影响
• 4.2.2 分子量对EVA 化学改性效果影响
• 4.2.3 加剂量对EVA 化学改性效果影响
• 4.3 PA 化学改性效果实验研究
• 4.3.1 侧链长度对PA 化学改性效果影响
• 4.3.2 分子量对PA 化学改性效果影响
• 4.3.3 加剂量对PA 降凝效果的影响
• 4.4 PA-AN 化学改性效果实验研究
• 4.4.1 丙烯腈含量对PA-AN 化学改性效果影响
• 4.4.2 加剂量对PA-AN 化学改性效果的影响
• 4.5 降凝剂的复配研究
• 4.5.1 EVA 与PA-AN 降凝剂的复配
• 4.5.2 PA 降凝剂复配
• 4.6 小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢