Page 217 - 《精细化工》2022年第11期
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第 11 期 罗晓雯,等: 纳米蒙脱土复合降凝剂的制备及性能评价 ·2367·
层间,达到更加良好的复合效果。 OMMT 添加量的增加,凝点降幅先增大后减小,在
OMMT 添加量为 PSMS 质量的 10%时效果达到最
佳,原油凝点降幅达 25 ℃,可使原油凝点降低至
–13 ℃;继续增加 OMMT 添加量至 20%时,降凝效
果逐渐降低。原因是过多的 OMMT 无法在聚合物基
体中得到良好分散,导致其在原油中以聚集体的形
式存在,与石蜡、胶质、沥青质相互作用减弱,降
凝效果下降。所以,选择适宜的 OMMT 加入量为
10%(以 PSMS 质量为基准,下同)。后文实验 OMMT
均按此用量添加。
图 3 MMT(a)和 OMMT(b)的小角度 XRD 谱图
Fig. 3 Small angle XRD patterns of MMT (a) and OMMT (b)
2.2 性能评价
2.2.1 原油最佳预处理温度的选择
适宜的原油温度对降凝剂降凝效果影响很大。
温度太低时,石蜡、胶质和沥青质等组分不能在原
油中充分溶解,降凝剂分子无法有效与其发生相互
作用;温度太高时,可能破坏降凝剂的分子结构,
削弱降凝效果 [14] 。为了客观准确地评价降凝剂的真
实效果,需要对原油合适的预处理温度进行探究。 图 5 OMMT 加入量对 PSMS/OMMT 降凝效果影响
对添加 0.1%(以原油质量为基准,下同)PSMS Fig. 5 Effect of OMMT addition on pour point reduction
的原油 2 h 预处理后进行凝点测定,结果如图 4 所 effect of PSMS/OMMT
示。由图 4 可知,预处理温度越高,原油凝点降幅
2.2.3 降凝剂添加量对 PSMS/OMMT 降凝效果的
越大,在预处理温度为 60 ℃时凝点降幅达最大值,
影响
继续升高预处理温度凝点降幅不再提升或减小,故
降凝剂在原油中的添加量对降凝效果有较大影
克拉玛依原油的最佳预处理温度为 60 ℃。 响。一般情况下,当添加量较小时,降凝剂完全溶
解,在原油体系中分散分布、大分子链舒展;当添
加量过大时,降凝剂分子本身的黏性会使其分散性
变差,过多的降凝剂分子在原油体系中缠绕,增加
黏滞阻力,反而使原油凝点升高,黏度增大 [15-16] 。
故降凝剂的添加量存在最适值。控制原油预处理温
度为 60 ℃,探究了降凝剂用量在 0.025%~0.2%范
围内对原油降凝效果的影响,结果如图 6 所示。
从图 6 可以看出,添加两种降凝剂的原油的凝
点降幅均随降凝剂添加量的增加先增大再降低,最
图 4 原油预处理温度对原油凝点的影响 后趋于平稳。在 PSMS 添加量为 0.15%时效果最佳,
Fig. 4 Effect of pretreatment temperature on pour point of 使原油凝点降低 24 ℃;在 PSMS/OMMT 添加量为
crude oil 0.1%时效果最佳,使原油凝点降低 25℃。对比可知,
2.2.2 OMMT 加入量对 PSMS/OMMT 降凝效果的 PSMS/OMMT 的最优添加量较 PSMS 减少 1/3。在
影响 添加量均为 0.1%时,PSMS/OMMT 降凝幅度较
OMMT 的加入量对制备的纳米复合降凝剂降 PSMS 提升 3 ℃,这说明聚合物经过溶液插层进入
凝效果有较大影响。控制原油预处理温度为 60 ℃, OMMT 内外表面,卷曲缠绕的大分子链在 OMMT
在原油中添加 0.1% PSMS/OMMT(以原油质量为基 层间舒张分散,使 PSMS/OMMT 比 PSMS 更易在原
准,下同),探究了不同 OMMT 加入量制备的 PSMS/ 油中溶解和分散,所以添加更少量的 PSMS/OMMT
OMMT 对降凝效果的影响,结果如图 5 所示。随着 表现出更优异的降凝效果。