原油中石蠟沉積的熱力學研究.pdf

1、含有蠟(長鏈烷烴化合物的混合物)的原油體系，當溫度降低到一定值時，原先溶于原油中的蠟逐漸飽和析出。當溫度進一步降低，析出的蠟晶增多，它們之間聚結成大的晶體進而連接成三維空間網(wǎng)絡結構，造成輸送管道的阻塞，影響原油的輸送和生產。因此，預測給定條件下原油體系的析蠟點和析蠟量，對油氣生產過程中有效防止石蠟沉積有非常重要的意義。 本論文進行的原油體系石蠟沉積研究，分為石蠟沉積的實驗研究和熱力學模型研究兩個方面，主要有如下內容： 1

2、.建立了差示掃描量熱法(DSC)測石蠟沉積條件的實驗方法，該方法可以同時測定析蠟點和析蠟量，而且分析速度快，試樣用量少，實驗重復性好，具有工業(yè)推廣和應用價值。 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及其在不同的溫度下的石蠟沉積量。通過以上實驗研究獲得了一套完善的石蠟沉積實驗數(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，結合固-液相平衡熱力學，建立了石蠟沉積的正規(guī)溶液理論熱力學模型。 本文建立了一個改進的用于計算石蠟沉積的熱力學固-液相平衡模型。該模型認為原油溫度低于析蠟點溫度時，正構烷烴以旋轉相、三斜晶、單斜晶和正交晶四種形式存在，隨著溫度的進一步降低，它們都以正交晶的形式穩(wěn)定存在，其間不同碳原子數(shù)的正構烷烴經歷了不同晶形到正交晶的轉換，因此模型考慮了固-固轉換。擬組分的熱力學參數(shù)采用經驗關系式來計算，其中