极性物质对含蜡模拟油析蜡特性影响的研究

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我国所产原油中大多数均为含蜡原油,因为含有大量石蜡,导致原油在析蜡点以下具有较差的流动性,这对生产工作带来许多潜在危害。当油温降至胶凝温度以下,原油就会发生胶凝,根本原因是石蜡的结晶析出形成具有较高强度的网状结构,致使原油失去流动性。胶质一般是原油体系中含量最高的极性物质。虽然在含蜡油析蜡和胶凝行为中起关键作用的是石蜡,但胶质作为具有极性基团和非极性端的分子,它可以对石蜡分子的结晶过程产生作用,改变蜡晶的性质、形态、结构等特征,从而对析蜡过程和原油胶凝产生影响。通过八组分测定方法将混合胶质分成三种胶质亚组分,配制不同极性胶质亚组分的含蜡模拟油,目的是研究胶质亚组分对含蜡模拟油析蜡特性及蜡晶形态和结构的影响。研究有以下几点发现:(1)随着胶质亚组分含量的升高,含蜡模拟油的析蜡点、累计析蜡量、胶凝温度和屈服应力呈现单调减小的趋势,说明胶质亚组分可以抑制蜡的结晶析出,推迟胶凝行为,弱化胶凝结构强度。随着胶质亚组分极性的升高,上述四个变量呈现升高的趋势,说明胶质亚组分极性越弱,对蜡晶析出的抑制作用越强,对胶凝结构的强度弱化程度越明显。(2)在显微形态方面,随着胶质亚组分含量的升高,蜡晶颗粒逐渐变小,蜡晶的形态从针状逐渐变为椭圆状,最后几乎接近点状;随着胶质亚组分极性的增强,蜡晶颗粒的大小呈现增大的趋势,说明胶质极性越强,越有利于蜡晶聚集成较大的颗粒。(3)在蜡晶的微观晶体结构方面,随着胶质亚组分含量的升高,蜡晶的平均晶粒尺寸单调减小,同样,随着胶质亚组分极性的增强,蜡晶的平均晶粒尺寸单调增加,这与显微镜下蜡晶的平均粒径变化规律相同,说明微观结构的变化对蜡晶形态产生影响。(4)晶胞参数c随着胶质亚组分含量的升高均呈现单调上升的趋势,表明蜡晶的最小单元晶胞的结构由于胶质亚组分的加入和含量的上升发生了变化;随着胶质亚组分极性的减弱,晶胞参数c呈现升高的趋势,说明胶质亚组分极性的增强反而导致晶胞参数c的变化幅度变大了,说明胶质亚组分极性越弱,对蜡晶的晶胞结构影响越大,从而导致屈服应力的降低。
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