改性EVA稠油降凝剂的研制与降凝机理的研究开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着我国能源需求的日益增加,越来越多的原油矿井被开发。我国原油大部分含蜡量较高,在开采和输送过程中温度的变化会使原油出现凝固,使开采和输送过程面临困难。虽然通过热处理等方法可以有效改变这一现状,但是其高能耗及所需设备费用高等方面也是不能忽视的问题,现阶段原油中添加化学降凝剂(pour point depressant)是实现原油常温输送的最简便和最有效的方法。

降凝剂作为含蜡原油的添加剂,主要由一种或多种油溶性有机化合物或聚合物组成。一种类型是由极性和非极性两部分组成:非极性部分为长链烷基基团,与蜡晶产生相互作用(可依据成核、吸附和共晶理论进行解释);极性部分一般为酯类、马来酸酐或丙烯腈等,主要起中断蜡晶生长、调节并抑制蜡形成网状结构的作用。另一种类型是可在原油系统中自组装的晶体-非晶体共聚物,例如乙烯/丁烯共聚物,聚乙烯为晶体部分,聚丁烯为非晶体部分,晶体作为晶心被非晶体包围,可使晶体在原油中得到很好地分散。

目前,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)是原油及其制品常用的降凝剂,通过共晶作用和吸附作用改变原油降温过程中析出蜡的结晶形态, 使其形成网络结构的强度和温度降低, 从而达到降凝目的。eva结构中聚乙烯部分为非极性烷基主链,为结晶相;右侧的醋酸乙烯酯(va)部分中的酯基侧链为极性部分,为非结晶相。eva由于引入了va链节中的非结晶相即酯基侧链,从而降低了熔点,增加了eva在原油中的溶解性,同时也起到了抑制原油中蜡晶的生长。而eva的长链结构与原油中蜡晶的碳链结构有较好的匹配性,改变了原油中蜡晶的形成结构,由三维网状晶体结构变成近似球型的树枝状,从而降低了蜡晶的有效浓度,改善了原油的流动性能。但由于eva分子结构相对比较单一, 对不同的油品降凝效果各不相同, 因此有必要在eva 分子进行改性,使其对某一单一油品的降凝效果达到最佳。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标:

(1)文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系;

(2)了解稠油降凝的基本原理和常见的降凝机理;

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,制备不同改性方法的eva降凝剂3-5种。

第9-11周:采用现代测试技术对改性eva进行表征,对改性eva降凝剂进行性能分析测试,根据评价结果对eva的改性方法进行相应的调整。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]yang f,zhao y,sj#246;blom j,et al. polymeric wax inhibitors and pour pointdepressants for waxy crude oils: a critical review[j]. journal of dispersionscience and technology,2015,36(2):213-225.

[2]jung t, kim j n, kang s p. influence of polymeric additives on paraffin waxcrystallization in model oils[j]. korean journal of chemical engineering, 2016,33(6):1813-1822.

[3]ren y,chen z,du h,et al. preparation and evaluation of modified ethylene–vinylacetate copolymer as pour point depressant and flow improver for jianghan crudeoil[j]. industrial amp; engineering chemistry research,2017,56(39):11161-11166.

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