成品油混油掺混实验与临界比例计算

混油处理是成品油长距离输送管道运行管理的关键环节之一。基于将混油以掺混的方式部分或全部回掺到纯净油品中的混油处理方法,以GB 17930-2006《车用汽油》和GB/T 19147-2003《车用柴油》规定的质量控制指标和测试方法为依据,结合国内顺序输送管道运行的实际情况,针对特定管道开展了顺序输送油品的掺混实验。结果表明:在柴油中掺入汽油,对掺混比例最敏感的质量项目是闭口闪点;在汽油中掺入柴油,受到显著影响的质量项目有终馏点、研究法辛烷值、抗爆指数,而终馏点的敏感性表现最突出。依据测试结果,以敏感质量项目为控制目标,推荐了生产实际可采用的临界掺混比例计算公式。     

成品油管道混油进罐切入量的计算分析

在成品油管道的实际输送过程中,对柴油和汽油顺序输送的批次通常采用固定比例切割,但有些管道在切完第2刀后,仍有较长的一段混油。通过混油掺混室内实验和混油进罐现场试验,针对65℃0~#柴油推93~#汽油的混输管道,在完成混油切割第2刀之后,分别对后行油品切入空罐、切入闪点一致的纯净柴油罐、切入含有不同闪点柴油的纯净油罐3种情况进行计算分析,得到罐内油品达到合格时的体积量。结果表明:后行油品切入空罐时,罐内油品量达到600 m~3时油品合格;切入存油分别为50 m~3、100 m~3的同一闪点纯净柴油罐,罐内油品量分别达到580 m~3、500 m~3时油品合格;切入存油为60℃纯净柴油罐,切入量会稍大;切入存油为70℃纯净柴油罐,切入量会减小。研究结果可有效指导混油切割。     

用储能模量表征含蜡原油的屈服值

含蜡原油的屈服性能直接影响其管输安全,当温度降低时,含蜡原油析出的蜡晶与其中的胶质、沥青质相互作用形成具有一定强度的三维空间网络结构,在外剪切力作用下,该结构屈服裂降,存在一个屈服值,即屈服应力。通过应变扫描实验法对长庆、大庆、环江、冀东4种含蜡原油进行流变性测试,结果表明：含蜡原油在线性黏弹区内储能模量基本不变,应力与应变呈线性递增关系,其线性黏弹区随着温度的升高而增大;含蜡原油的储能模量与屈服值在双对数坐标图上呈现线性递增关系,可以用结构屈服系数表示含蜡原油屈服时结构的强弱,该系数等于储能模量和屈服值的对数比值。与其他方法相比,该方法获得的屈服值结果更加稳定,易于形成相关标准。（图2,表2,参9）     

复合纳米材料对含蜡原油析蜡特性的影响

大庆原油是典型的高凝、高粘、高含蜡原油,其低温流动性较差。为了改善含蜡原油的低温流动性,在大庆原油中添加复合纳米材料,通过XRD扫描实验和POM拍照,研究了复合纳米材料对含蜡原油中石蜡的结晶形态和析蜡点的影响。进行了大庆原油空白样和大庆原油分别添加50g/tEVA、100g/t复合纳米材料样品的动态降温XRD扫描对比实验,结果表明:复合纳米材料能够有效地改善大庆原油中石蜡的结晶形态(原油中60.01%的正构烷烃的结晶形态得到改善),使晶粒尺度变小,晶面间距离增大,并降低了大庆原油的析蜡点,从而明显改善了原油的低温流动性,提高了原油低温流动的时效稳定性;复合纳米材料对原油的降凝、降粘效果明显优于传统的EVA类化学降凝剂。     

纳米技术在含蜡原油管道输送中的应用

总结了含蜡原油管道加剂综合热处理工艺技术的局限性和纳米材料的特殊效应,讨论了将纳米技术用于含蜡原油降凝降粘管道输送的优越性,在秦京线迁安—宝坻工业管道、宝坻—宝坻中试环道进行了纳米材料改性含蜡原油的现场应用试验。结果表明纳米材料改性剂可参与石蜡的结晶过程并影响晶体的结构,使低温原油的内部结构强度减弱并且动、静态时效稳定性变好,有效改善了含蜡原油的低温流动性,其降凝降粘效果明显优于传统的化学降凝剂,可实现含蜡原油的安全、节能输送。     

埋地热油管道非稳态传热的环道试验

借助大型埋地工业试验环道,模拟生产管道的投产预热和停输再启动过程,开展埋地热油管道传热规律的试验研究,从蓄热量、等温线等角度对土壤温度场的建立以及停输再启动后土壤温度场的恢复时间等问题进行了关联分析。研究表明:埋地管道的预热过程,投油7 d后,管外土壤等温线形态固定,但温度值随着时间的延长逐渐上移增大;投油10 d后,等温线呈椭圆形分布于管道周围,水平方向半径为1.2 m,垂直方向半径为0.9 m;在距离管壁1.4～2.0 m的范围内,土壤温度浮动较小。对于计划停输,再启动后的前3 h,土壤蓄热量的增长速率最大,需要保持原油温度的稳定,在再启动后的前10 h内,尽量减少工况变动,以利于土壤温度场的恢复。