原油管道輸送降凝降粘技術(shù)

1、中國原油管道輸送工藝介紹及中國原油管道輸送工藝介紹及降凝減阻劑的使用現(xiàn)狀降凝減阻劑的使用現(xiàn)狀中國石油大學(xué)中國石油大學(xué) 我國原油管網(wǎng)分布概況我國原油管網(wǎng)分布概況原油管道輸送存在的問題原油管道輸送存在的問題 原油管道輸送工藝及國內(nèi)外現(xiàn)狀原油管道輸送工藝及國內(nèi)外現(xiàn)狀原油降凝劑的作用機理及發(fā)展歷程原油降凝劑的作用機理及發(fā)展歷程原油降凝劑的種類及應(yīng)用情況原油降凝劑的種類及應(yīng)用情況我國原油管網(wǎng)現(xiàn)狀 原油管網(wǎng)是石油儲存和運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是保證國家能源和戰(zhàn)略安全的有效手原油管網(wǎng)是石油儲存和運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，是保證國家能源和戰(zhàn)略安全的有效手段。目前的五大運輸體系：段。目前的五大運輸體系： 一、一、 我國原油管網(wǎng)分

2、布概況我國原油管網(wǎng)分布概況公路公路鐵路鐵路航空航空管道運輸管道運輸水運水運 在鐵路、公路、水運、航空運輸以外的五大運輸體系五大運輸行業(yè)中，管道運在鐵路、公路、水運、航空運輸以外的五大運輸體系五大運輸行業(yè)中，管道運輸具有輸具有輸送能力大、勞動生產(chǎn)率高、能耗少、成本低、運輸安全可靠、輸輸送能力大、勞動生產(chǎn)率高、能耗少、成本低、運輸安全可靠、輸送產(chǎn)品損失少、易于實現(xiàn)自動化控制送產(chǎn)品損失少、易于實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。因此原油、成品油等優(yōu)點。因此原油、成品油 天然氣及各天然氣及各種具有常溫狀態(tài)下呈現(xiàn)流體性質(zhì)的各類化工產(chǎn)品的運輸主要采用管道運輸?shù)姆绞椒N具有常溫狀態(tài)下呈現(xiàn)流體性質(zhì)的各類化工產(chǎn)品的運輸主要采用

3、管道運輸?shù)姆绞絹韺崿F(xiàn)。來實現(xiàn)。 截至截至2008年年底，我國已建油氣管道的總長度約為年年底，我國已建油氣管道的總長度約為6.4萬千米，其中天然氣管萬千米，其中天然氣管道道3.2萬千米，原油管道萬千米，原油管道1.9萬千米，成品油管道萬千米，成品油管道1.3萬千米。目前，我國已逐步形萬千米。目前，我國已逐步形成了覆蓋東北、西北、華東、中部等跨區(qū)域的油氣管網(wǎng)輸送格局。成了覆蓋東北、西北、華東、中部等跨區(qū)域的油氣管網(wǎng)輸送格局。1.1.東北原油管網(wǎng)概況東北原油管網(wǎng)概況 東北地區(qū)是原油生產(chǎn)的主要基地，有東北地區(qū)是原油生產(chǎn)的主要基地，有大慶油田大慶油田、遼河油田遼河油田和和吉林油田吉林油田，原油產(chǎn)量，原油

4、產(chǎn)量大約占全國總產(chǎn)量的大約占全國總產(chǎn)量的53.5%，原油管道達，原油管道達3399.6公里。公里。 1970年年8月月3日，東北管道建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組開會正式籌備，命名為東北日，東北管道建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組開會正式籌備，命名為東北“八三工程八三工程”。東北東北“八三工程八三工程”的起步，是從搶建大慶至撫順的慶撫線開始的的起步，是從搶建大慶至撫順的慶撫線開始的 。1970年年9月開工，月開工，1971年年8月試運行，月試運行，10月月31日正式輸油。工程總投資日正式輸油。工程總投資2.93億元，年輸油能力億元，年輸油能力2000萬萬噸。建設(shè)長距離、大口徑、輸送噸。建設(shè)長距離、大口徑、輸送“三高三高”原油的管道

5、，這在中國是第一次。原油的管道，這在中國是第一次。 1975年年9月，月，5年中建設(shè)輸油管道年中建設(shè)輸油管道8條，共條，共2471公里，其中主要干線公里，其中主要干線2181公里，形公里，形成了以鐵嶺站為樞紐，聯(lián)接大慶至撫順、大慶至秦皇島和大慶至大連的成了以鐵嶺站為樞紐，聯(lián)接大慶至撫順、大慶至秦皇島和大慶至大連的3條輸油大動條輸油大動脈，東北管網(wǎng)逐步形成。脈，東北管網(wǎng)逐步形成。 東北原油輸送管道分布圖東北原油輸送管道分布圖總長約總長約30003000千米千米 年輸油能力年輸油能力45004500萬噸萬噸 2.2.西北原油管網(wǎng)概況西北原油管網(wǎng)概況 西北地區(qū)是西北地區(qū)是50年代初全國石油勘探的重年

6、代初全國石油勘探的重點地區(qū)。分布有點地區(qū)。分布有克拉瑪依油田克拉瑪依油田 、吐哈油田吐哈油田 、塔里木油田塔里木油田 等大型油田。等大型油田。 1958年年12月建成的克拉瑪依至獨山子原月建成的克拉瑪依至獨山子原油管道，這是建國后鋪設(shè)的第一條長輸原油油管道，這是建國后鋪設(shè)的第一條長輸原油管道，標(biāo)志了中國長輸管道建設(shè)史的起點。管道，標(biāo)志了中國長輸管道建設(shè)史的起點。 其中花格線（起于青海省西州境內(nèi)的花其中花格線（起于青海省西州境內(nèi)的花土溝油砂山土溝油砂山 ，終于青海省格爾木市南郊，終于青海省格爾木市南郊 ）是在高原地區(qū)敷設(shè)的第一條原油管道，管線是在高原地區(qū)敷設(shè)的第一條原油管道，管線最高點大烏斯山，

7、海拔高度最高點大烏斯山，海拔高度3420米。塔輪線米。塔輪線（塔中至輪南）是我國的第一條流動性沙漠（塔中至輪南）是我國的第一條流動性沙漠管線管線 。西北原油輸送管道分布圖西北原油輸送管道分布圖總長約總長約66006600千米千米 年輸油能力年輸油能力50005000萬噸萬噸3.3.華東原油管網(wǎng)概況華東原油管網(wǎng)概況 華東地區(qū)主要油田為山東華東地區(qū)主要油田為山東勝利油田勝利油田，是繼大慶油田之后建成的第二大油田，是繼大慶油田之后建成的第二大油田 。華。華東原油管網(wǎng)是從修建臨邑至南京的魯寧線時開始籌劃的。東原油管網(wǎng)是從修建臨邑至南京的魯寧線時開始籌劃的。 勝利油田投入開發(fā)后，陸續(xù)建成了東營至辛店，臨

8、邑至濟南兩條管道，直接向齊勝利油田投入開發(fā)后，陸續(xù)建成了東營至辛店，臨邑至濟南兩條管道，直接向齊魯和濟南的兩個煉廠輸油。魯和濟南的兩個煉廠輸油。1974年，東營至黃島管道建成后，原油開始從黃島油港年，東營至黃島管道建成后，原油開始從黃島油港下海轉(zhuǎn)運。下海轉(zhuǎn)運。 其中臨邑至濟南（臨濟線）穿越大型河流其中臨邑至濟南（臨濟線）穿越大型河流3處（黃河、徒駭河、小清河），黃河處（黃河、徒駭河、小清河），黃河穿越采用頂管方式施工。但是臨邑復(fù)線黃河穿越采用沖砂沉降法施工穿越采用頂管方式施工。但是臨邑復(fù)線黃河穿越采用沖砂沉降法施工 。東黃復(fù)線，。東黃復(fù)線，1985年開工，年開工，1986年年7月月17日投產(chǎn)。

9、這是中國建設(shè)的第一條自動化輸油管道日投產(chǎn)。這是中國建設(shè)的第一條自動化輸油管道 ，由管，由管道勘察設(shè)計院設(shè)計道勘察設(shè)計院設(shè)計 。 華東原油輸送管道分布圖華東原油輸送管道分布圖總長約總長約45004500千米千米 年輸油能力年輸油能力1200012000萬噸萬噸4.4.華中原油管網(wǎng)概況華中原油管網(wǎng)概況 中部地區(qū)油田，分布在湖北和中部地區(qū)油田，分布在湖北和河南兩省境內(nèi)，有河南兩省境內(nèi)，有江漢油田江漢油田、河河南油田南油田和和中原油田中原油田，主要煉油企，主要煉油企業(yè)有湖北荊門煉油廠和河南洛陽業(yè)有湖北荊門煉油廠和河南洛陽煉油廠。煉油廠。 江漢原油管道有潛荊線江漢原油管道有潛荊線 ( 潛潛江至荊門江至荊

10、門 ) ， 1970 年建成，全長年建成，全長 90 公里，年輸能力公里，年輸能力 170 萬噸。河萬噸。河南原油管道有魏荊線南原油管道有魏荊線 ( 魏崗至荊魏崗至荊門門 ) 和魏荊復(fù)線。中原原油管道和魏荊復(fù)線。中原原油管道有濮臨線有濮臨線 ( 濮陽至臨邑濮陽至臨邑 ) 、中洛線、中洛線 ( 濮陽至洛陽濮陽至洛陽 ) 及中洛復(fù)線。及中洛復(fù)線。華中原油輸送管道分布圖華中原油輸送管道分布圖總長約總長約25002500千米千米 年輸油能力為年輸油能力為15001500萬萬噸噸5.5.華北原油管網(wǎng)概況華北原油管網(wǎng)概況 華北地區(qū)有華北地區(qū)有大港油田大港油田、華北油田華北油田，都敷設(shè)有外輸原油管道，華北地

11、區(qū)的煉化，都敷設(shè)有外輸原油管道，華北地區(qū)的煉化企業(yè)，有地處北京燕山的東方紅煉油廠和大港煉油廠、天津煉油廠、滄州煉油廠、企業(yè)，有地處北京燕山的東方紅煉油廠和大港煉油廠、天津煉油廠、滄州煉油廠、石家莊煉油廠、保定煉油廠、內(nèi)蒙古呼和浩特?zé)捰蛷S。石家莊煉油廠、保定煉油廠、內(nèi)蒙古呼和浩特?zé)捰蛷S。 華北地區(qū)最早修建的原油主干線是秦皇島至北京的秦京線，為北京東方紅煉華北地區(qū)最早修建的原油主干線是秦皇島至北京的秦京線，為北京東方紅煉廠供應(yīng)原料油。大港至周李莊輸油管線廠供應(yīng)原料油。大港至周李莊輸油管線1968年建設(shè)，這條管道是大港油田惟一的年建設(shè)，這條管道是大港油田惟一的一條原油外輸線。一條原油外輸線。 華北原

12、油輸送管道分布圖華北原油輸送管道分布圖總長約總長約20002000千米千米 年輸油能力為年輸油能力為17001700萬噸萬噸二、原油管道輸送存在的問題二、原油管道輸送存在的問題 原油管道輸送雖然能取得很好的經(jīng)濟效益，但是對于含蠟量高，凝點高的原油，原油管道輸送雖然能取得很好的經(jīng)濟效益，但是對于含蠟量高，凝點高的原油，當(dāng)溫度低于凝點時，原油管道會結(jié)蠟，影響原油在管道中的輸送。當(dāng)溫度低于凝點時，原油管道會結(jié)蠟，影響原油在管道中的輸送。 所謂的結(jié)蠟是指所謂的結(jié)蠟是指在管道內(nèi)壁上逐漸沉積了某一厚度的石蠟、在管道內(nèi)壁上逐漸沉積了某一厚度的石蠟、 膠質(zhì)膠質(zhì) 、凝油、凝油、 砂額其他機械雜質(zhì)的混合砂額其他機

13、械雜質(zhì)的混合物。物。管道結(jié)蠟機理管道結(jié)蠟機理 研究表明長距離管道結(jié)蠟的關(guān)鍵影響因素是溫度，油管道橫截面存在徑向溫研究表明長距離管道結(jié)蠟的關(guān)鍵影響因素是溫度，油管道橫截面存在徑向溫度梯度，靠近內(nèi)壁溫度最低，當(dāng)溫度低于石蠟的的溶解溫度時，石蠟就會在管度梯度，靠近內(nèi)壁溫度最低，當(dāng)溫度低于石蠟的的溶解溫度時，石蠟就會在管壁上結(jié)晶析出，這就會造成蠟分子的徑向濃度梯度，內(nèi)壁面處的濃度最低，蠟壁上結(jié)晶析出，這就會造成蠟分子的徑向濃度梯度，內(nèi)壁面處的濃度最低，蠟分子從管中心向管壁的徑向擴散，形成不流動的結(jié)蠟層，并進一步吸附液相中分子從管中心向管壁的徑向擴散，形成不流動的結(jié)蠟層，并進一步吸附液相中是蠟晶，形成網(wǎng)

14、絡(luò)結(jié)構(gòu)，把部分液態(tài)原油包圍其中。如下圖。是蠟晶，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，把部分液態(tài)原油包圍其中。如下圖。石蠟結(jié)晶石蠟結(jié)晶管道徑向溫度梯度管道徑向溫度梯度T結(jié)蠟的分布規(guī)律結(jié)蠟的分布規(guī)律光管段光管段 一般情況下，一般情況下，在管道的起始在管道的起始段，因熱油管段，因熱油管道油溫高于析道油溫高于析蠟點的區(qū)域，蠟點的區(qū)域，管壁無結(jié)蠟現(xiàn)管壁無結(jié)蠟現(xiàn)象。象。喇叭口段喇叭口段 油溫下降，油溫下降，在析蠟點到析蠟在析蠟點到析蠟高峰點之間，結(jié)高峰點之間，結(jié)蠟層逐漸增加，蠟層逐漸增加，結(jié)蠟厚度逐漸增結(jié)蠟厚度逐漸增加形成喇叭口狀加形成喇叭口狀的結(jié)蠟區(qū)。的結(jié)蠟區(qū)。結(jié)蠟后裙段結(jié)蠟后裙段析蠟高峰點后，析蠟高峰點后，結(jié)蠟層又逐漸減結(jié)

15、蠟層又逐漸減薄，最后結(jié)蠟厚薄，最后結(jié)蠟厚度逐漸趨于固定度逐漸趨于固定 對于不同成分的原油和處在不同溫度段的管道，管壁結(jié)蠟的對于不同成分的原油和處在不同溫度段的管道，管壁結(jié)蠟的形狀會有差別，但都可以抽象成以上模型形狀會有差別，但都可以抽象成以上模型 不論輸油溫度如何變化不論輸油溫度如何變化和持續(xù)輸油時間如何不同，這種分布規(guī)律不會改變，但積蠟高峰和持續(xù)輸油時間如何不同，這種分布規(guī)律不會改變，但積蠟高峰區(qū)會有偏移，輸油溫度提高積蠟高峰區(qū)會向終點方向偏移，反之，區(qū)會有偏移，輸油溫度提高積蠟高峰區(qū)會向終點方向偏移，反之，則向起點方向偏移則向起點方向偏移 原油加熱溫度的高低不會影響原油的析蠟量，原油加熱溫

16、度的高低不會影響原油的析蠟量，只會影響到結(jié)蠟時間的早晚。只會影響到結(jié)蠟時間的早晚。三、原油管道輸送技術(shù)及國內(nèi)外現(xiàn)狀三、原油管道輸送技術(shù)及國內(nèi)外現(xiàn)狀 由于管道輸運中普遍存在析蠟，結(jié)垢，凝管，及堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響管道輸由于管道輸運中普遍存在析蠟，結(jié)垢，凝管，及堵塞現(xiàn)象，嚴(yán)重影響管道輸送能力和效率。目前所運用的物理和化學(xué)輸送工藝，都是從宏觀效果上改善原油送能力和效率。目前所運用的物理和化學(xué)輸送工藝，都是從宏觀效果上改善原油的流動特性，尤其是低溫狀況下的流變性，從而達到降低能耗安全輸油，提高社的流動特性，尤其是低溫狀況下的流變性，從而達到降低能耗安全輸油，提高社會與經(jīng)濟效益。當(dāng)前，含蠟粘性原油輸送工藝

17、研究與實施情況分述如下：會與經(jīng)濟效益。當(dāng)前，含蠟粘性原油輸送工藝研究與實施情況分述如下：加熱輸送加熱輸送熱處理輸送熱處理輸送低粘液環(huán)輸送低粘液環(huán)輸送乳化輸送乳化輸送稀釋輸送稀釋輸送添加降凝劑、減阻劑輸送添加降凝劑、減阻劑輸送壓力處理輸送壓力處理輸送剪切處理輸送剪切處理輸送漿料輸送漿料輸送天然氣飽和輸送天然氣飽和輸送水懸浮輸送水懸浮輸送伴熱保溫輸送伴熱保溫輸送原油輸送原油輸送 工藝工藝3.13.1國外原油管道輸送技術(shù)現(xiàn)狀國外原油管道輸送技術(shù)現(xiàn)狀密閉輸送工藝密閉輸送工藝?yán)錈嵩晚樞蜉斔屠錈嵩晚樞蜉斔驮驮? /成品油順序輸送工藝成品油順序輸送工藝對高凝、高黏原油采用熱處理和加劑處理工藝對高凝、

18、高黏原油采用熱處理和加劑處理工藝采用環(huán)保、高效、節(jié)能型管道設(shè)備，泵效達采用環(huán)保、高效、節(jié)能型管道設(shè)備，泵效達 85%85%以上以上多采用直接式加熱爐，爐效超過多采用直接式加熱爐，爐效超過 90%90%運用高度自動化的計算機仿真系統(tǒng)模擬管道運行和事運用高度自動化的計算機仿真系統(tǒng)模擬管道運行和事故工況，故工況， 進行泄漏檢測，優(yōu)化管道的調(diào)度管理進行泄漏檢測，優(yōu)化管道的調(diào)度管理對現(xiàn)役管道進行完整性評價及管理。對現(xiàn)役管道進行完整性評價及管理。 效果好，節(jié)能應(yīng)用普遍3.2 3.2 我國原油管道輸送技術(shù)現(xiàn)狀我國原油管道輸送技術(shù)現(xiàn)狀改造及新建管道采用密閉輸油工藝改造及新建管道采用密閉輸油工藝大落差地段輸油成

19、功大落差地段輸油成功降凝劑、減阻劑性能達到國外同類產(chǎn)品水平降凝劑、減阻劑性能達到國外同類產(chǎn)品水平管輸綜合能耗逐年下降，從管輸綜合能耗逐年下降，從 19951995年的年的 556 kJ556 kJ（tkmtkm）降到目前的降到目前的 437 kJ/437 kJ/（tkmtkm）高凝高黏含蠟原油輸送、低輸量運行的加熱及加劑綜合處高凝高黏含蠟原油輸送、低輸量運行的加熱及加劑綜合處理工藝達到世界領(lǐng)先水平理工藝達到世界領(lǐng)先水平90 90 年代后新建的管道，均采用年代后新建的管道，均采用 SCADA SCADA 系統(tǒng)，管道自動化系統(tǒng)，管道自動化控制系統(tǒng)與管道同步投產(chǎn)。控制系統(tǒng)與管道同步投產(chǎn)。 自行設(shè)計、

20、制造的長輸管道輸油用高效泵效率可達自行設(shè)計、制造的長輸管道輸油用高效泵效率可達84%84%原油直接式加熱爐效率達原油直接式加熱爐效率達 91%91%3.3 3.3 原油管道輸送技術(shù)發(fā)展趨勢原油管道輸送技術(shù)發(fā)展趨勢 目前，世界各國尤其是盛產(chǎn)含蠟黏性原油的大國，都在大力進行長距離管道常目前，世界各國尤其是盛產(chǎn)含蠟黏性原油的大國，都在大力進行長距離管道常溫輸送工藝的試驗研究。隨著含蠟高黏原油開采量的增加以及原油開采向深海發(fā)展，溫輸送工藝的試驗研究。隨著含蠟高黏原油開采量的增加以及原油開采向深海發(fā)展，各國都特別重視含蠟高黏原油輸送及流動保障技術(shù)研究。各國都特別重視含蠟高黏原油輸送及流動保障技術(shù)研究。

21、管道輸送高含蠟、高黏易凝原油的發(fā)展趨勢是逐步降低輸油溫度，進而實現(xiàn)常管道輸送高含蠟、高黏易凝原油的發(fā)展趨勢是逐步降低輸油溫度，進而實現(xiàn)常溫輸送。利用化學(xué)方法，輔之以物理方法，從原油流變性的微觀機理以及原油凝結(jié)溫輸送。利用化學(xué)方法，輔之以物理方法，從原油流變性的微觀機理以及原油凝結(jié)的微觀機理入手，研究高效降黏劑的分子結(jié)構(gòu)特點和要求，進行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，開的微觀機理入手，研究高效降黏劑的分子結(jié)構(gòu)特點和要求，進行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)適用于多種類原油的降黏劑、降凝劑，實現(xiàn)高含蠟高黏易凝原油常溫輸送。發(fā)適用于多種類原油的降黏劑、降凝劑，實現(xiàn)高含蠟高黏易凝原油常溫輸送。 原油管道的發(fā)展趨勢原油管道的發(fā)展趨勢

22、未來幾年仍將是我國油氣管道建設(shè)的高峰期，管道在技術(shù)水平不斷提升的未來幾年仍將是我國油氣管道建設(shè)的高峰期，管道在技術(shù)水平不斷提升的同時，將繼續(xù)向以下幾個方向發(fā)展：同時，將繼續(xù)向以下幾個方向發(fā)展： 大規(guī)模大規(guī)模高壓力高壓力高鋼級高鋼級大口徑大口徑管道技術(shù)管道技術(shù) 發(fā)展發(fā)展一項管道運輸新技術(shù)展望一項管道運輸新技術(shù)展望 液體彈性波輸送液體彈性波輸送工藝技術(shù)研究，流體的振蕩效應(yīng)所具有的剪切處理的特工藝技術(shù)研究，流體的振蕩效應(yīng)所具有的剪切處理的特性，結(jié)合流體管道中可以產(chǎn)生的獨有的水錘效應(yīng)，當(dāng)兩種效應(yīng)的迭加在工業(yè)管道中性，結(jié)合流體管道中可以產(chǎn)生的獨有的水錘效應(yīng)，當(dāng)兩種效應(yīng)的迭加在工業(yè)管道中應(yīng)用時，將能夠產(chǎn)生

23、高速遠距離傳播的振蕩壓力波。這種壓力波不但能夠作用于整應(yīng)用時，將能夠產(chǎn)生高速遠距離傳播的振蕩壓力波。這種壓力波不但能夠作用于整條管道，而且它還具有強力剪切的特點，從而可以達到使流體管道自身清洗防蠟垢條管道，而且它還具有強力剪切的特點，從而可以達到使流體管道自身清洗防蠟垢 進而防止原油凝管和堵塞等問題的產(chǎn)生與出現(xiàn)，有望實現(xiàn)在線自動清洗自動疏通，進而防止原油凝管和堵塞等問題的產(chǎn)生與出現(xiàn)，有望實現(xiàn)在線自動清洗自動疏通， 最終達到提高輸油效率，安全輸油之目的。最終達到提高輸油效率，安全輸油之目的。 液體彈性波輸送工藝技術(shù)的研發(fā)，充分利用了這一跨學(xué)科相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的成果液體彈性波輸送工藝技術(shù)的研發(fā)，充分利

24、用了這一跨學(xué)科相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的成果和經(jīng)驗，該工藝屬于物理處理輸送工藝，它同時具有剪切處理壓力處理的工藝技術(shù)和經(jīng)驗，該工藝屬于物理處理輸送工藝，它同時具有剪切處理壓力處理的工藝技術(shù)特點。特點。四、原油降凝劑的作用機理及發(fā)展歷程四、原油降凝劑的作用機理及發(fā)展歷程 目前，國內(nèi)主要干線以加熱輸送為主，每年我國僅用于加熱輸送而燒掉的原油就目前，國內(nèi)主要干線以加熱輸送為主，每年我國僅用于加熱輸送而燒掉的原油就達達 70萬噸左右，這是一個相當(dāng)可觀的數(shù)目，在我國原油資源十萬噸左右，這是一個相當(dāng)可觀的數(shù)目，在我國原油資源十 分緊張的情況下，必分緊張的情況下，必須盡快尋找出含蠟原油不加熱輸送方法。須盡快尋找出含蠟原

25、油不加熱輸送方法。 原油降凝劑通過與原油中的石蠟相互作用，可以阻止蠟晶形成三維網(wǎng)狀結(jié)原油降凝劑通過與原油中的石蠟相互作用，可以阻止蠟晶形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善了原油的低溫流動性，原油實現(xiàn)常溫輸送。如澳大利亞的杰克遜構(gòu)，改善了原油的低溫流動性，原油實現(xiàn)常溫輸送。如澳大利亞的杰克遜布布里斯班輸油管道（長里斯班輸油管道（長1100千米），全年實現(xiàn)添加降凝劑輸送。在美國，縱貫阿千米），全年實現(xiàn)添加降凝劑輸送。在美國，縱貫阿拉斯加管道添加降凝劑后，實現(xiàn)全年常溫輸送。這也是第一次大規(guī)模商業(yè)性使用拉斯加管道添加降凝劑后，實現(xiàn)全年常溫輸送。這也是第一次大規(guī)模商業(yè)性使用降凝劑，取得很好的經(jīng)濟效益。我國已在多條管線

26、上使用降凝劑，如獨山子降凝劑，取得很好的經(jīng)濟效益。我國已在多條管線上使用降凝劑，如獨山子烏魯木齊輸油管道，添加降凝劑后實現(xiàn)了常溫輸送，還有東黃線，魏荊線等，每烏魯木齊輸油管道，添加降凝劑后實現(xiàn)了常溫輸送，還有東黃線，魏荊線等，每年能節(jié)約上千萬的損耗成本。年能節(jié)約上千萬的損耗成本。4.1 4.1 原油降凝劑的降凝作用機理原油降凝劑的降凝作用機理晶核理論晶核理論共晶理論共晶理論吸附理論吸附理論改善蠟的溶解改善蠟的溶解 性理論性理論 降凝劑在高于降凝劑在高于油品濁點溫度油品濁點溫度下結(jié)晶析出，下結(jié)晶析出，成為晶核發(fā)育成為晶核發(fā)育的中心。的中心。 在油品的濁點在油品的濁點溫度下，降凝溫度下，降凝劑與蠟

27、共同析劑與蠟共同析出結(jié)晶，對蠟出結(jié)晶，對蠟晶形成了定向晶形成了定向作用。作用。 降凝劑在略低降凝劑在略低于油品濁點的于油品濁點的溫度下析出吸溫度下析出吸附在已析出的附在已析出的蠟晶核的活性蠟晶核的活性中心上。中心上。 降凝劑如同表降凝劑如同表面活劑，增加面活劑，增加了蠟在油品中了蠟在油品中的溶解度，使的溶解度，使析蠟量減少，析蠟量減少，不易形成三維不易形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)4.2 4.2 原油降凝劑的發(fā)展歷程原油降凝劑的發(fā)展歷程 降凝劑從應(yīng)用于餾分油發(fā)展到原油以及高蠟、薪稠原油，依據(jù)時間順序可將降凝劑從應(yīng)用于餾分油發(fā)展到原油以及高蠟、薪稠原油，依據(jù)時間順序可將其發(fā)展過程分成其發(fā)展過程分成4

28、4 個時期：個時期：2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代至年代至5050年代年代 2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代至年代至6060年代年代 2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代到年代到8080年代年代 8080年代后期至今年代后期至今 主要針對餾分油，產(chǎn)物主要是均聚主要針對餾分油，產(chǎn)物主要是均聚物，如聚異丁烯物，如聚異丁烯采用共聚或混聚對降凝劑進行改性，采用共聚或混聚對降凝劑進行改性，研究范圍從餾分油到原油研究范圍從餾分油到原油隨著高蠟原油的不斷開采，采用多元聚合，隨著高蠟原油的不斷開采，采用多元聚合，開發(fā)了一些新型聚合物，并應(yīng)用于輸油管開發(fā)了一些新型聚合物，并應(yīng)用于輸油管線。線。不再注重新型降凝劑的開發(fā)，而是對

29、某些不再注重新型降凝劑的開發(fā)，而是對某些原有的產(chǎn)品進行了改性或復(fù)配，以擴大對原有的產(chǎn)品進行了改性或復(fù)配，以擴大對原油的適應(yīng)面。原油的適應(yīng)面。 年代年代主要化學(xué)成分主要化學(xué)成分發(fā)表文獻發(fā)表文獻19311931硬脂酸鋁鹽硬脂酸鋁鹽US 1820295US 182029519361936蔗糖硬脂酸鹽蔗糖硬脂酸鹽硬脂酸鈦鹽硬脂酸鈦鹽US 2002990US 2002990US 2055417US 205541719381938四氯乙烷，多氯苯，氯萘四氯乙烷，多氯苯，氯萘FR 834992FR 83499219671967乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物US 3309181US 33091

30、8119681968烯基琥珀酸酰胺烯基琥珀酸酰胺FR 1509671FR 150967119691969酰化苯乙烯?；揭蚁┮蚁┮蚁? -馬來酸酯共聚物馬來酸酯共聚物甲基丙烯酸長鏈烷基酯共聚物甲基丙烯酸長鏈烷基酯共聚物苯乙烯苯乙烯- -馬來酸酐共聚物的酯化物馬來酸酐共聚物的酯化物環(huán)氧酯環(huán)氧酯US 3485756US 3485756US 3574575US 3574575NL 6812167NL 6812167DE 1800712DE 1800712GB 1165303 GB 1165303 19701970吡啶烷酮接枝共聚物吡啶烷酮接枝共聚物馬來酸酐馬來酸酐- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚

31、物季戊四醇，烯基琥珀酸酐和脂肪酸共聚物季戊四醇，烯基琥珀酸酐和脂肪酸共聚物馬來酸酐馬來酸酐- -烯烴共聚物烯烴共聚物多糖多糖US 3506574US 3506574DE 1941581DE 1941581FR 2008163FR 2008163DE 1940944DE 1940944DE 1963567DE 1963567年代年代主要化學(xué)成分主要化學(xué)成分發(fā)表文獻發(fā)表文獻19711971乙烯乙烯- -甲乙酮共聚物甲乙酮共聚物乙烯乙烯- -丙烯丙烯- -雙環(huán)戊二烯多聚物雙環(huán)戊二烯多聚物乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -甲基丙烯酸共聚物甲基丙烯酸共聚物聚酰胺酯聚酰胺酯GB 1235836GB

32、1235836US 3608231US 3608231GB 1242535GB 1242535GB 1258650GB 125865019721972乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物多糖衍生物多糖衍生物丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯和4-4-乙烯基吡啶共聚物乙烯基吡啶共聚物DE 2048308DE 2048308US 3679582US 3679582ZA 7201862ZA 720186219731973醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -富馬酸十二酯共聚物富馬酸十二酯共聚物US 3765849US 376584919741974乙烯乙烯- -單烯不飽和酯共聚物與單羥基酚構(gòu)成的混單烯不飽和酯

33、共聚物與單羥基酚構(gòu)成的混合物合物乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物水解乙烯水解乙烯- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物US 3840352US 3840352DE 2327059DE 2327059US 3846092US 384609219751975多糖酯多糖酯1 1，3 3丁二烯共聚物丁二烯共聚物乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -二甲基乙烯基甲醇三元共聚物二甲基乙烯基甲醇三元共聚物FR 2257061FR 2257061DE 2453778DE 2453778US 3915668US 391566819761976丙烯酸高碳酯和丙烯酸高碳酯和4-4-乙烯基吡啶共聚物乙

34、烯基吡啶共聚物US 3957659US 3957659年代年代主要化學(xué)成分主要化學(xué)成分發(fā)表文獻發(fā)表文獻19771977乙烯乙烯- -乙烯酯與二烷基甲醇聚合物乙烯酯與二烷基甲醇聚合物US 4015063US 401506319781978乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -氯乙烯三元聚合物氯乙烯三元聚合物乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -馬來酸酐三元聚合物馬來酸酐三元聚合物丙烯酸高碳酯丙烯酸高碳酯- -甲基丙烯酸高碳醇酯共聚物甲基丙烯酸高碳醇酯共聚物丙烯酸十八，二十六烷基酯聚合物丙烯酸十八，二十六烷基酯聚合物US 4127140US 4127140SU 785337SU 785337S

35、U 608827SU 608827SU 810668SU 810668197919791 1，2 2環(huán)氧十二烷與環(huán)氧十二烷與C30C30琥珀酸酐共聚物琥珀酸酐共聚物乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -丙烯或丁烯三元聚合物丙烯或丁烯三元聚合物US 4135887US 4135887US 4178951US 417895119801980乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物富馬酸十二酯，醋酸乙烯酯和烯丙基十二酯共聚物富馬酸十二酯，醋酸乙烯酯和烯丙基十二酯共聚物DE 3031334DE 3031334Ind 147818Ind 14781819811981苯乙烯苯乙烯- -馬來酸酐共聚

36、物與馬來酸酐共聚物與C16-24C16-24醇的酯化物醇的酯化物丙烯酸高碳醇酯丙烯酸高碳醇酯- -馬來酸酐共聚物馬來酸酐共聚物甲基丙烯酸甲基丙烯酸C15-20C15-20烷基酯與甲基丙烯酸烷基酯與甲基丙烯酸二氨基酯共聚物二氨基酯共聚物烯烴烯烴- -乙烯基酯共聚物乙烯基酯共聚物烯烴烯烴- -馬來酸酐共聚物馬來酸酐共聚物US 4284414US 4284414GB 2082604GB 2082604DE 2926474DE 2926474JP 8161488JP 8161488JP 8165091JP 816509119821982乙烯乙烯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物U

37、S 4362533US 436253319831983乙烯共聚物乙烯共聚物長鏈長鏈-烯烴與丙烯酸酯共聚物烯烴與丙烯酸酯共聚物SU 990763SU 990763US 4419106US 4419106年代年代主要化學(xué)成分主要化學(xué)成分發(fā)表文獻發(fā)表文獻19841984丙烯酸十二酯聚合物丙烯酸十二酯聚合物馬來酸二辛酯，乙烯馬來酸二辛酯，乙烯- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物丙烯酸酯丙烯酸酯- -乙烯酰胺共聚物乙烯酰胺共聚物EP 120512EP 120512JP 59138695JP 59138695DE 3237308DE 323730819851985丙烯酸高碳醇酯丙烯酸高碳醇酯- -馬來酸

38、酐馬來酸酐- -苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物丙烯酸高碳醇酯丙烯酸高碳醇酯- -馬來酸酐馬來酸酐- -醋酸乙烯酯共聚物醋酸乙烯酯共聚物-烯烴與苯乙烯共聚物烯烴與苯乙烯共聚物-烯烴與馬來酸酐共聚物再與高碳醇的酯化物烯烴與馬來酸酐共聚物再與高碳醇的酯化物FR 2566288FR 2566288GB 2160536GB 2160536SU 1006725SU 1006725SU 1168580SU 116858019861986苯乙烯苯乙烯- -馬來酸酐共聚物與馬來酸酐共聚物與C22C22醇的酯化物醇的酯化物苯乙烯苯乙烯- -馬來酸酐共聚物與十八胺的反應(yīng)物馬來酸酐共聚物與十八胺的反應(yīng)物乙烯接枝聚合物乙烯接

39、枝聚合物WO 8604338WO 8604338US 4670516US 4670516FR 2572410FR 257241019881988丙烯酸丙烯酸C C12-2412-24烷基酯聚合物烷基酯聚合物JP 63245489JP 6324548919891989丙烯酸丙烯酸C C18-2218-22烷基酯聚合物烷基酯聚合物丙烯酸丙烯酸C C18-2418-24烷基酯聚合物烷基酯聚合物丙烯酸丙烯酸C C18-2218-22烷基酯烷基酯- -馬來酸酐共聚物馬來酸酐共聚物丙烯酸酯丙烯酸酯- -醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯- -馬來酸酯三元共聚物馬來酸酯三元共聚物丙烯酸高碳醇酯聚合物丙烯酸高碳醇酯聚合物J

40、P 01081840JP 01081840EP 332002EP 332002EP 332000EP 332000JP 01081841JP 01081841EP 334155EP 334155* *US US 美國專利，美國專利，F(xiàn)R FR 法國專利，法國專利，NL NL 荷蘭專利，荷蘭專利，DE DE 德國專利，德國專利，GB GB 英國專利，英國專利，ZA ZA 南非專利，南非專利，SU SU 原蘇聯(lián)專原蘇聯(lián)專利，利，Ind Ind 印度專利，印度專利，JP JP 日本專利，日本專利，EP EP 歐洲專利，歐洲專利，WO WO 國際專利；國際專利；五、原油降凝劑的種類及應(yīng)用情況五、原油降

41、凝劑的種類及應(yīng)用情況產(chǎn)品型號：產(chǎn)品型號：Paradyne 70Paradyne 70：乙烯：乙烯醋酸乙烯共聚物。醋酸乙烯共聚物。 Paradyne 80Paradyne 80：醋酸乙烯酯：醋酸乙烯酯反丁烯二酸二十二醇酯共聚物。反丁烯二酸二十二醇酯共聚物。 ECA 5217: ECA 5217: 乙烯共聚物。乙烯共聚物。 ECA 4242ECA 4242：乙烯共聚物。：乙烯共聚物。 ECA 7388ECA 7388： 反丁烯二酸牛油酯反丁烯二酸牛油酯醋酸乙烯酯共聚物。醋酸乙烯酯共聚物。ExxonMobil（美國?？松梨诠荆绹？松梨诠荆㏒hellShell（殼牌公司）（殼牌公司）產(chǎn)品

42、型號：產(chǎn)品型號：SWIM-5：聚丙烯酸高碳醇酯。：聚丙烯酸高碳醇酯。 SWIM-11：丙烯酸高碳醇酯：丙烯酸高碳醇酯烷基苯乙烯共聚物烷基苯乙烯共聚物BASFBASF（巴斯夫）（巴斯夫）產(chǎn)品型號：產(chǎn)品型號：Keroflux M：醋酸乙烯酯：醋酸乙烯酯富馬酸二烷基酯。富馬酸二烷基酯。 Sanyo（日本三洋化成）（日本三洋化成）產(chǎn)品型號：產(chǎn)品型號：Carryol R 101：聚丙烯酸高碳醇酯。：聚丙烯酸高碳醇酯。 Carryol CF-201X：乙烯：乙烯醋酸乙烯酯共聚物。醋酸乙烯酯共聚物。Dupont（杜邦公司杜邦公司）產(chǎn)品型號：產(chǎn)品型號：Elvax 250 ：乙烯：乙烯醋酸乙烯酯共聚物。醋酸乙烯

43、酯共聚物。國外原油降凝劑的應(yīng)用概況 自從1979年美國縱貫阿拉斯加管道第一次大規(guī)模商業(yè)性使用降凝減阻劑以來，世界上不少國家和地區(qū)的陸地和海底管道先后都實現(xiàn)了添加降凝劑輸送。（1）鹿特丹萊茵管線。ESSO 公司在歐洲的鹿特丹管線上對利比亞原油進行了試驗。加入0.12% 的降凝劑，原油凝點從24 降至0 。 （2）澳大利亞杰克遜布里期班管線 。1984-1991期間， 澳大利亞杰克遜布里期班管線采用加劑輸送工藝，降凝劑加量為0.0125%0.1% 。（3）印度孟買海底管線 。降凝劑加入量為0.04% ，加劑溫度 6070 ，原油凝點從30 降至 39 。（4）荷蘭北海海底管線 。1985 年， 荷蘭北海海底管線采用添加降凝劑技術(shù)， 加入量為0.2% ，原油凝點從24 降至0 。我國原油降凝劑的種類及應(yīng)用情況CE系列系列 由成都科技大學(xué)、石油管道研究院和中國石油物資公司昆山公司由成都科技大學(xué)、石油管道研究院和中國石油物資公司昆山公司 共同合作共同合作開發(fā)成功，它的主要成分是聚不飽和羧酸高級酯。這種降凝劑對含蠟高和含膠開發(fā)成功，它的主要成分是聚不飽和羧酸高級酯。這種降凝劑對含蠟高和含膠質(zhì)瀝青質(zhì)高的原油都具有良