原油中石蠟沉積的熱力學(xué)研究.pdf

1、含有蠟(長鏈烷烴化合物的混合物)的原油體系，當(dāng)溫度降低到一定值時(shí)，原先溶于原油中的蠟逐漸飽和析出。當(dāng)溫度進(jìn)一步降低，析出的蠟晶增多，它們之間聚結(jié)成大的晶體進(jìn)而連接成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，造成輸送管道的阻塞，影響原油的輸送和生產(chǎn)。因此，預(yù)測給定條件下原油體系的析蠟點(diǎn)和析蠟量，對油氣生產(chǎn)過程中有效防止石蠟沉積有非常重要的意義。 本論文進(jìn)行的原油體系石蠟沉積研究，分為石蠟沉積的實(shí)驗(yàn)研究和熱力學(xué)模型研究兩個(gè)方面，主要有如下內(nèi)容： 1

2、.建立了差示掃描量熱法(DSC)測石蠟沉積條件的實(shí)驗(yàn)方法，該方法可以同時(shí)測定析蠟點(diǎn)和析蠟量，而且分析速度快，試樣用量少，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，具有工業(yè)推廣和應(yīng)用價(jià)值。 2.用DSC法測定了模擬原油體系在不同冷卻速率下的沉積變化規(guī)律，確定了最佳冷卻速率，測定了模擬油體系的析蠟點(diǎn)及其在不同的溫度下的石蠟沉積量。通過以上實(shí)驗(yàn)研究獲得了一套完善的石蠟沉積實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 3.用氣相色譜法測定了模擬油體系中石蠟的組成，作為模型研究的輸入數(shù)據(jù)。

3、 4.本文從正規(guī)溶液理論角度，結(jié)合固-液相平衡熱力學(xué)，建立了石蠟沉積的正規(guī)溶液理論熱力學(xué)模型。 本文建立了一個(gè)改進(jìn)的用于計(jì)算石蠟沉積的熱力學(xué)固-液相平衡模型。該模型認(rèn)為原油溫度低于析蠟點(diǎn)溫度時(shí)，正構(gòu)烷烴以旋轉(zhuǎn)相、三斜晶、單斜晶和正交晶四種形式存在，隨著溫度的進(jìn)一步降低，它們都以正交晶的形式穩(wěn)定存在，其間不同碳原子數(shù)的正構(gòu)烷烴經(jīng)歷了不同晶形到正交晶的轉(zhuǎn)換，因此模型考慮了固-固轉(zhuǎn)換。擬組分的熱力學(xué)參數(shù)采用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式來計(jì)算，其中