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陈南联合站稠油脱水工艺优化研究

更新时间:2009-03-28

随着常规油的深入开采,其储存量日益减少,因此为解决原油短缺的问题,非常规稠油的开采和利用在以后的能源格局中将占重要的位置[1]。资料表明[2],全球范围内,稠油的储量是常规油的3倍,约7 000亿t,且开采度低。在我国,预计稠油储量达300亿t,当前已经开发约70处稠油油田,储量最多的油田为克拉玛依油田和胜利油田。随着世界稠油开采程度的加深,运输、储存、脱水和提炼等问题逐渐加剧。在我国,油田开发基本到了中后期,油产量降低且油品变稠。油田通过采取蒸汽驱、化学驱等开采技术来提高产量,这导致开采出的油都变成油水乳状液,大大增加了脱水难度。油水乳状液中的水滴沉降符合斯托克斯定律[3],但油水密度差、胶质和沥青质含量、黏度等因素导致油水乳状液十分稳定[4-6],阻碍了游离水的沉降和乳化水的破乳脱水[7-9]

破乳剂脱水、掺稀油脱水、加热脱水以及电脱水是目前主流的脱水技术[10-12]。本工作以低温高效脱水为研究目的,采用破乳剂脱水、掺稀油脱水、加热脱水等3种技术,对胜利油田陈南联合站的稠油脱水参数进行优化研究。在固定破乳剂种类的条件下,通过研究破乳剂浓度、破乳温度、掺稀比对油水乳状液的破乳沉降脱水效果的影响,优化联合站运行参数。

1 试验材料与方法

1.1 试验前的物料准备

1.1.1 稠油、稀油和水来源

试验所采用的稠油、稀油和水均采自胜利油田陈南联合站,为防止稠油、稀油和水的老化对试验研究的影响,试验所采取的油、水等保存时间均未超过3 d,在运输过程中隔绝空气,避免与空气接触造成的老化。

1.1.2 稠油与稀油物性

陈南联合站稠油具有胶质和沥青质高、黏度高、密度高的“三高”特点,与一般稠油的特性相同。

通过密度计法[13],根据GB/T 1884—2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)》,测定稀油和稠油的密度与温度的关系和数值。采用SY-05型石油密度计(上海华辰医用仪表有限公司),测量结果如图1所示。

  

图1 稠油和稀油密度

通过旋转黏度计法[14],根据SY/T 0520—2008《原油粘度测定 旋转粘度计平衡法》测定处于牛顿流体区域的稠油及稀油的黏温关系。采用Rheolab QC 流变仪(Anton Paar 公司),测量结果如图2所示。

  

图2 稠油黏温关系

掺稀比为稀油与稠油的体积比。不同掺稀比的条件下,油水乳状液黏度随温度的变化如图3所示。

依据油水乳状液含水率和掺稀比2个参数,计算并量取水、稀油、稠油。将准确量取的水、稀油、稠油均匀混合,放入低于破乳脱水温度10 ℃的恒温水浴中静置预热。在室内乳化最高温度85 ℃,不同的搅拌速率和搅拌时间的条件下,使用AE300L-P自动原油乳化机制备油水乳状液。

RSSI-MCL算法虽然能够在一定程度上提高算法的定位精度,但是以牺牲算法的运算效率为代价的,这使得数据量较大时,对于节点的定位时间花销较高,今后将从提高算法的运算效率、降低时间复杂度入手进行研究,以更进一步优化算法。

 

表1 不同的乳化条件下制备的油水乳状液

  

乳状液种类乳化机转速/(r·min-1)搅拌时间/minA70015B70025C100015D100025E200015F300015

在85 ℃条件下,将制备的不同乳状液放入50 ℃水浴中进行恒温静置,沉降脱水。观测记录不同时间下的出水状况,结果如表2所示。

 

表2 乳状液出水状况

  

油乳状液种类脱出水量/mL15min30min45min60minA4.012.017.518.0B04.514.016.0C03.09.014.0D05.06.06.0E001.02.3F1.09.214.016.0

由表2可见:不同条件下制备的乳状液其出水状况不同,其中A,B,C,F乳状液出水量远远大于D,E乳状液。出水量大表明乳状液不稳定,出水量小表明乳状液较稳定。乳化条件中乳化机转速过慢或过快均不利于稳定的乳状液的制备,搅拌时间对乳状液的稳定性也有一定的影响。在D,E 2种乳状液中,E乳状液最稳定,因此,乳化机转速2 000 r/min、搅拌时间15 min为最佳乳化条件。陈南稠油脱水研究所用的乳状液为最佳乳化条件下制备的乳状液。

1.1.4 破乳剂的复配

今后,纪检组将以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,继续贯彻落实全面从严治党要求,在集团党委、纪委的正确领导下,工作坚持“三个导向”:坚持责任导向,牵住党委主体责任“牛鼻子”;坚持问题导向,找准工作结合点、切入点;坚持实效导向,确保监督取得实效。健全工作体制,提升工作质效,充分发挥派驻优势,履行监督执纪职责,为反腐败斗争和全面从严治党作出应有的贡献。

用1 mL的移液管准确将现场提供的破乳剂加入到100 mL的容量瓶内,然后用一定量的无水乙醇使破乳剂完全溶解,将联合站的水倒入容量瓶至刻度线,复配出稀释100倍的破乳剂溶液。

1.2 热化学脱水沉降试验方法与步骤

1.2.1 热化学脱水沉降试验

检测方法依据SY/T 5281—2000《原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)》,采用瓶试验法[14]。试验步骤如下:①为防止乳状液分布不均匀导致的每个比色管中乳状液含水率不同,在向比色管倒入乳状液时,速度要快且避免乳状液粘贴在比色管内壁上,然后将比色管放入破乳温度的恒温水浴中预热,预热至破乳温度;②向预热好的比色管中加入复配好的预定量破乳剂溶液,旋紧瓶塞,将比色管倒置5次,松动瓶塞,重新旋紧,进行人工震荡,由同一人水平震荡200次,震荡幅度约为20 cm,缓慢松动瓶塞,放出气体,水浴恒温静置,沉降脱水;③目测并记录不同时间的脱出水量,观察油水界面是否整齐以及沉降水的颜色,测定余油含水率。

1.2.2 脱水参数的优化研究

1938年10月,毛泽东总结了全国抗战以来15个月的经验,明确指出:“改良人民群众生活问题,过去实行的太微弱了,因此不能激发广大人民的抗战热忱,对坚持长期抗战是非常不利的。”[2]131他认为实行各项改善民生的政策是今后全民族当前的紧急任务。1939年2月,毛泽东在《在延安党政军生产动员大会上的讲话》中,肯定了边区生产运动在支前和改善人民生活中的成绩,明确指出:“如果全国都像边区一样的做起来,这就是全国物力动员起来了,果如此,则‘抗战必胜,建国必成’就会成为现实了。”[2]138

依据热化学脱水沉降试验结果,对比不同破乳温度、掺稀比、破乳剂浓度对一定含水率的乳化液破乳脱水效果的影响,优化出破乳脱水最佳参数。

无论是在采用快速维修的模式和方法上,还是认识到保险公司倾向于与维修连锁集团合作的现实方面,AMA与CapitalSmart两家集团都对澳大利亚事故车维修市场产生了重大影响。受其影响,市场上仅有2~6个小型门店的维修连锁集团数量在逐渐增加。但据说,AMA集团在过去6个月里已经收购了两家这样的小型维修连锁集团。

2 试验结果与分析

2.1 掺稀比参数优化

1.1.3 试验乳状液的制备

  

图3 不同掺稀比下的黏温关系

由图3可见:同一温度下,乳状液的黏度随掺稀比的增大而降低;在同一掺稀比的条件下,其黏度随温度的增大逐渐降低。这是因为温度升高和稀油用量增加使胶质和沥青质的溶解度增大,同时分子的热运动随着温度的升高变得更加剧烈,降低了胶质和沥青质的束缚能力,也降低了稠油的密度。随着温度逐渐升高,其黏度的下降速率逐渐降低,趋于平缓。

where Vout, Vin, Lins, and Lout is the voltage drop and length between outside pair electrodes and inside paired electrodes respectively, and ID is current across the channel,

根据不同掺稀比条件下的乳状液黏温关系,进行掺稀比参数的优化试验。由于乳状液在掺稀比1.5和掺稀比2.0的条件下,黏度随温度变化差异较小,为降低稀油的使用量,节约成本,因此选取具有代表性的掺稀比0.5,1.0,1.5进行试验。采用100 mL含水率(w,下同)为28.4%的乳状液,在破乳剂体积分数(指破乳剂与乳状液的体积比)100×10-6、破乳温度90 ℃、沉降脱水24 h的条件下进行试验研究,对比不同掺稀比的脱水效果,优化出最佳掺稀比参数。试验结果如图4所示。

  

图4 掺稀比参数优化

[1] 姚婷,单士明,张洪歧,等.稠油脱水工艺方法研究[J].油气田地面工程,2007,26(2):17,30.

中医强调整体观念,认为人体是一个统一的整体,各脏腑之间存在关联,可从整体、联系、发展的辨证观点看待疾病的发生和发展[8-10],而喉源性咳嗽的中医辨证分型具有其特殊性,可与中医学中的急喉痹、慢喉痹进行区分,但临床上关于喉源性咳嗽中医辨证分型的研究报道相对较少,中医辨证分型尚无统一标准[11,12]。本研究通过对国内近年来喉源性咳嗽的相关文献进行检索、总结后发现,喉源性咳嗽的中医辨证分型主要为风邪犯肺型、卫表不固型、脾虚痰浊型、阴虚火旺型,分别占比38.17%、31.67%、17.50%、12.67%,这提示我们可根据喉源性咳嗽的中医辨证分型对其实施辨证论治。

2.2 破乳温度参数优化

根据掺稀比数据的优化试验结果,对破乳温度的参数进行优化研究。在优选的掺稀比1.5、破乳剂体积分数100×10-6、100 mL含水率为28.7%的乳状液、沉降脱水24 h的条件下进行试验研究,对比不同温度的脱水效果,优化出最佳温度参数。试验结果如图5所示。

  

图5 温度参数优化

由图5可见:乳状液的平均脱水速率和脱水量随着温度的升高而增大。这是因为高温在加剧了分子热运动的同时降低了乳化膜强度;同时稀油和稠油的密度随着温度升高而降低,水的密度也随温度的升高而降低,但油水两者膨胀系数不同,导致油水密度差增大,有利于水的凝结和团聚,提高了脱水效果。提高破乳温度需要提高能耗,因此在达到满足成品油的外输条件(含水率低于2%)时的温度为最佳温度。对配制的含水率为28.7%的乳状液,单从数据看,破乳温度90 ℃时余油含水率1.9%和95 ℃时余油含水率0.6%均满足成品油的外输条件,从经济效益考虑,温度越低,能耗越小,因此选取90 ℃作为脱水温度。

2.3 破乳剂浓度参数优化

根据掺稀比参数优化和破乳温度参数优化,对破乳剂浓度参数进行优化研究。试验基本数据为掺稀比1.5,破乳温度90 ℃,乳状液的含水率为27.5%,沉降脱水24 h。试验结果如图6所示。

  

图6 破乳剂浓度参数优化

由图6可见:未加破乳剂和加破乳剂在脱水效果上具有显著的差距,这证明了破乳剂具有显著的破乳出水的作用。这是因为破乳剂是一种表面活性剂,破乳剂通过溶解吸附界面膜上的固体颗粒、胶质和沥青质等天然乳化剂,破坏天然乳化剂构成的界面膜,促进水滴聚结。单从数据分析可以看出,破乳剂浓度越高,破乳脱水的效果越好,破乳剂体积分数为100×10-6,120×10-6,140×10-6时,可以满足成品油的外输条件(含水率低于2%)。为节约成本,选取破乳剂体积分数为100×10-6

3 结 论

1)随着油田开采程度的加深,油品逐渐变稠。通过稠油室内热化学破乳脱水试验研究,在满足成品外输油的条件(含水率低于2%)下,得到胜利油田陈南联合站稠油热化学破乳沉降运行工艺的最佳参数为:掺稀比1.5、破乳温度90 ℃、破乳剂体积分数100×10-6。对联合站低温高效稠油热化学沉降脱水工艺具有指导意义。

2)试验探究发现掺稀油、加热和加破乳剂均可提高稠油的脱水效率,3个因素相互影响。有效加热可以提高破乳剂的活性,与稀油共同起到降低稠油黏性和增大油水密度差的作用;掺稀油可以降低乳化界面膜的强度和厚度,降低沥青质和胶质的相对含量,与破乳剂共同起到破乳的作用;破乳剂作为表面活性剂,可以中和或替换天然乳化剂,加速破乳。

根据不同的乳化条件制备得到不同的油水乳状液,见表1。

参考文献

由图4可见:掺稀比为1.0和1.5的乳状液平均脱水速率要高于掺稀比0.5的乳状液平均脱水速率,这是因为稀油可以降低乳化黏膜的厚度和黏度,同时稀油的含量增加可以降低胶质和沥青质的相对含量,因此提高了破乳剂的扩散速度,破乳剂也更加容易吸附于乳化黏膜上,加快了破乳脱水、油水的分离和水滴的沉降。掺稀比1.0和1.5的余油含水率(w,下同)均低于2.0%,而掺稀比0.5的余油含水率为5.4%,这是因为稀油可以降低稠油的密度和黏度,增大油水密度差,有利于游离水的沉降和乳化水的分离。分析可知,脱水效率随掺稀比的增大而增大。对比掺稀比1.5和掺稀比1.0的乳状液脱水效果,发现掺稀比1.5的脱水效果好于掺稀比1.0的脱水效果,因此选取掺稀比1.5为最佳热化学沉降脱水参数。

实验结果中,计量资料数据采用±s表示,用SPSS 17.0软件进行分析,采用单因素方差分析(ANOVA),组间比较采用t检验;计数资料数据(HE染色实验结果)采用Ridit检验分析。以P<0.05为有统计学差异。

针对同一行为,用两种罪名分别规定并不为过,就如同样调整诈骗行为的诈骗罪和保险诈骗罪即各有存在必要,这是为了刑法在社会生活中编织出更加严密的法网,充分实现罪刑法定原则的公平正义理念。

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1.4.2 中医证候积分 根据 《中药新药临床研究指导原则》[7],分别于治疗前后对反酸嗳气、胃脘胀满、双胁疼痛、胸闷、食欲不振及大便不畅证候进行评分,按无、轻度、中度、重度分别记为 0,2,4,6分。疗效指数=[(治疗前积分-治疗后积分)/治疗前积分]×100%。①临床痊愈:疗效指数≥95%,反流症状消失。②显效:70%≤疗效指数<95%,反流症状基本消失,虽偶有症状但很快消失。③有效:30%≤疗效指数<70%,反流症状未消失,但较以前减轻。④无效:疗效指数<30%,反流症状未消失,程度未减轻,甚或加重。总有效率=(痊愈+显效+有效)例数/总例数×100%[8]。

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[8] 周贵忠,谭惠民,罗运军,等.新型稠油原油污水高效破乳剂[J].油气田地面工程,2004,23(1):49.

叶绿素含量测定:取1 mL藻液,12000 r/min离心弃上清,加入200 μL蒸馏水混匀,再加入1800 μL 95%无水乙醇,混匀后75 ℃水浴5 min,冷却后在波长649 nm、665 nm、750 nm处测量吸光度。叶绿素含量计算公式如下:

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基于区块链智能合约的存证系统的主要任务是对电子证据进行上传、保全、查询、比对和下载。本系统基于去中心化设计,不再需要系统管理人员,转而使用智能合约进行数据交互。系统主要功能有4个特性:安全性、完整性、机密性和可授权性。

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慢性支气管炎简称为慢支,患病群体为中老年人,属于气管、支气管和黏膜、周围组织等的慢性非特异性炎症,在寒冷的秋冬季节容易发病,因为气候巨变,因为上呼吸道感染,诱发该疾病。因为对该疾病治疗不够彻底。患者吸烟或者饮酒,老年人呼吸道防御功能衰退,从支气管炎逐渐发展为慢性支气管炎,最终发展为肺炎甚至肺源性心脏病。对慢性支气管炎进行治疗,大多数情况下使用头孢等抗生素进行治疗,但是因为近期细菌的耐药性逐渐增加,从而导致抗生素的治疗效果逐渐降低。

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[14] 中国石油天然气集团公司规划设计总院. SY/T 5281—2000原油破乳剂使用性能检测方法(瓶试法)[S].北京:中国标准出版社,2000.

土地经过整理后,郭书凤种上了大白桃品种桃树,还在稍微差些的地里种上了核桃和麦黄杏等。机遇是给有准备的人的,郭书凤就这几块零零碎碎的加起来二亩地的果园,经过精心管理,很快就要开始有收益了。

 
薛浩浩,何燕,陈鲁
《能源化工》 2018年第01期
《能源化工》2018年第01期文献

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