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超声作用对混合原油稳定性的研究

作　者: 山巴依尔
导　师: 杨敬一
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工艺
关键词: 原油混合 超声波 沥青质 初始絮凝点
分类号: TE622.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


由于原料的限制,我国炼油企业普遍采取原油混炼的措施。不同性质原油混合时,出现絮凝现象(即沥青质的沉淀),给原油储运和加工带来影响,开展混合原油胶体稳定性的研究具有重要意义。论文针对西北局原油和北疆原油混合体系开展研究,采用紫外透光率法测定混合原油的初始絮凝点,以此评价混合原油的稳定性。研究表明当混合原油中西北局原油质量分数为30～55%时,初始絮凝点为负值,即混合原油不稳定,易产生沥青质沉积现象。采用超声波技术对不稳定的西北局和北疆混合原油(质量比4：6)开展研究。结果表明,在频率40 KHz,功率800 W的超声波处理10 min后,混合原油的初始絮凝点由-9.039提高到9.603,混合原油由不稳定转变为稳定。同时超声波能降低混合原油的粘度和残碳。采用红外光谱、核磁共振氢谱、薄层色谱及显微观测等技术对超声波处理前后混合原油和沥青质组成及性质进行分析,结果表明原油经超声波处理后,沥青质、胶质等重组分含量减少,芳香烃含量增多,沥青质颗粒变小。超声波能使沥青质分子间氢键减弱,从而引起沥青质胶粒间缔合作用减弱；沥青质支化度变小,芳香度降低,缩合芳香环层片减小,相对分子量降低。100～280℃下原油热沉积实验结果表明,超声波处理能减少原油沥青质沉积引起的结垢现象,由此也证明超声波处理能提高混合原油胶体稳定性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 前言  9-22
  1.1 课题意义  9
  1.2 石油胶体体系研究进展  9-16
    1.2.1 石油胶体  9-10
    1.2.2 石油胶体的稳定性  10-11
    1.2.3 分散剂对石油胶体体系稳定性的影响  11-12
    1.2.4 石油胶体中沥青质的沉积机理  12-13
    1.2.5 石油胶体中沥青质的沉积模型  13-14
    1.2.6 石油胶体稳定性的研究方法  14-16
  1.3 石油胶体中沥青质化学结构分析  16-18
    1.3.1 沥青质分子单元的缔合作用  16-17
    1.3.2 沥青质的相对分子量  17
    1.3.3 沥青质的核磁共振波谱  17
    1.3.4 沥青质的红外光谱  17-18
    1.3.5 沥青质的紫外光谱  18
  1.4 超声波在石油化工中的应用  18-21
    1.4.1 超声波作用原理  18-19
    1.4.2 超声波的应用  19-21
  1.5 实验方案  21-22
第2章 实验部分  22-28
  2.1 原油性质  22
  2.2 原油初始絮凝点的测定  22-23
  2.3 原油超声波处理  23
    2.3.1 超声波设备  23
    2.3.2 超声波处理原油的实验方法  23
  2.4 原油性质分析  23-25
    2.4.1 原油密度  23
    2.4.2 原油粘度  23
    2.4.3 原油残炭  23
    2.4.4 原油灰分  23-24
    2.4.5 原油四组分  24
    2.4.6 原油的模拟蒸馏  24-25
  2.5 沥青质性质分析  25-27
    2.5.1 沥青质的提取  25-26
    2.5.2 沥青质元素分析  26
    2.5.3 沥青质相对分子质量的测定  26
    2.5.4 沥青质粒径的分析  26
    2.5.5 沥青质红外光谱分析  26
    2.5.6 沥青质核磁共振氢谱分析  26
    2.5.7 沥青质紫外光谱分析  26-27
    2.5.8 沥青质颗粒分布分析  27
  2.6 原油热稳定性实验方法  27-28
第3章 实验结果和讨论  28-58
  3.1 原油混合对原油稳定性的影响  28-32
  3.2 超声波对原油稳定性的影响  32-34
    3.2.1 超声波处理时间对原油温度的影响  32
    3.2.2 超声波处理时间对原油稳定性的影响  32-33
    3.2.3 超声波频率对原油稳定性的影响  33-34
  3.3 超声波对原油性质的影响  34-38
    3.3.1 超声波对原油密度的影响  34
    3.3.2 超声波对原油残炭和灰分的影响  34-35
    3.3.3 超声波对原油粘度的影响  35-38
  3.4 超声波对原油胶体体系作用机理的研究  38-56
    3.4.1 超声波对原油组分的影响  38-41
    3.4.2 超声波对沥青质颗粒分布的影响  41-44
    3.4.3 沥青质红外光谱分析  44-46
    3.4.4 沥青质核磁共振氢谱分析  46-47
    3.4.5 沥青质结构计算  47-54
    3.4.6 沥青质紫外光谱分析  54-56
  3.5 高温下超声波对原油热稳定性的研究  56-58
第4章 结论  58-59
参考文献  59-65
致谢  65

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气加工工业 > 石油炼制 > 石油的组成、性质与分析 > 化学性质及分析方法
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