高分子聚合物在管输原油减阻输送中流动特性的实验室表征

论文摘要

减阻剂能减小流体在管道内流动的摩擦阻力,在油品管道输送中添加减阻剂增输节能,具有重大的经济意义,因此关于超高分子量减阻剂的各项研究也倍受人们的关注。本文简要介绍了高分子减阻剂在国内外的发展概况、减阻剂的环道测试及减阻机理等。同时,介绍了以长链α-烯烃为原料合成高分子减阻剂的实验装置和减阻剂的性能评价。重点是通过环道及流变实验数据,按照经验公式针对剪切变稠的油溶型高分子减阻剂在圆管中的流动情况,计算出柴油-高分子减阻剂溶液的流变参数Rew、τw、γw、ηw、fw,讨论其与减阻率DR%的关系,并推导出对于溶液聚合的高分子减阻剂的摩擦系数与壁面雷诺数之间的关系:用粘度法测定了高分子减阻剂的特性粘数、等效球的密度和胶粒浓度。结果表明:特性粘数小,等效球的密度大,胶粒浓度小,分子量大,减阻效果好;结合实验室内模拟环道评价装置测定了聚合物的减阻率、抗剪切性能,采用凝胶渗透色谱等对聚合物进行了表征。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 减阻现象的发现和技术发展
• 1.2 减阻剂的分类及合成方法
• 1.2.1 减阻剂的基本类型
• 1.2.2 减阻剂合成方法
• 1.3 减阻剂的研究概况
• 1.3.1 国外研究状况
• 1.3.2 国内研究状况
• 1.4 湍流减阻机理
• 1.4.1 各种聚合物减阻机理假说
• 1.4.2 高聚物湍流减阻研究方向综述
• 1.4.3 最近的进展
• 1.5 减阻剂在输油管道上的应用
• 1.6 流体种类的分类与判断
• 1.7 高聚物稀溶液的性质
• 1.8 减阻剂的物理结构特性
• 2 高分子减阻剂环道性能评价
• 2.1 前言
• 2.2 减阻剂室内环道评价原理
• 2.3 减阻剂的室内评价装置
• 2.3.1 测试装置及方法
• 2.3.2 实验方法
• 2.4 分析和测试
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 减阻性能
• 2.5.2 数据计算与整理
• 3 高分子减阻剂特性对减阻性能的影响
• 3.1 前言
• 3.2 主要实验装置仪器
• 3.2.1 室内评价装置
• 3.2.2 凝胶渗透色谱测定减阻剂分子量
• 3.3 聚合物性能及表征
• 3.4 线团构象与减阻性能的关系
• 4 高分子减阻剂在汽油溶剂中的流变性能
• 4.1 样品及主要实验仪器
• 4.1.1 实验样品
• 4.1.2 评价介质
• 4.2 流变模型
• 4.2.1 测试与分析
• 4.2.2 流变参数的测定
• 5 结论
• 符号说明
• 参考文献
• 在读期间发表的文章
• 致谢