JM―100型降凝剂在华曲管段中的应用
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摘要：介绍了降凝剂的工作机理和影响降凝剂作用效果的几个重要因素。通过对华曲输油管线应用降凝剂实际输送原油的测试数据分析，表明该剂有较好的降凝、降粘效果，可以降低管线运营成本，增大管线运行的安全系数。
关键词：原油 管道输送 降凝剂 应用
1、引言
我国原油大多具有粘度大凝点高的特性，不利于常温输送，而一般采用加热输送工艺，能量消耗较大。实践证明，添加降凝剂可以降低原油的凝点和粘度，改善原油的低温流动性，降低输油温度，是解决管线低输量下安全、经济运行的有效途径。
2、降凝剂的作用机理
2.1晶核作用：同胶质和沥青类相似，在成核阶段，降凝剂在高于原油析蜡温度的条件下首先结晶析出，发挥晶核作用而成为蜡晶发育的中心，使油中的小蜡晶数量增多，从而不易产生大的蜡团。
2.2吸附作用：在结晶生长阶段，降凝剂分子更易吸附在蜡晶周围，从而阻止后续析出的蜡晶相互连接，抑制了三维网状凝胶结构的形成，降低了原油的凝点。
2.3共晶作用：在蜡晶的生长过程中，降凝剂分子的非极性基因与石蜡分子相似的烃链共晶，而降凝剂分子的非极性基因则通过静电斥力和空间位阻等作用阻碍蜡晶进一步长大或互相连接。
3、影响原油加剂效果的主要因素
对于已添加jm-100型号降凝剂的特定输油管线，影响加剂效果的主要因素有以下几点：
3.1加剂原油温度
降凝剂在常温下通常为固体，必须把它配成溶液并加热至一定温度，然后按比例注入外输原油中才能发挥作用，适当的加剂处理温度可使降凝剂颗粒充分分散在原油中，达到最佳处理效果。若温度不够，降凝剂与原油无重复结晶过程，降凝剂发挥不了作用，加剂效果会明显恶化。而温度过高则会造成能源不必要的浪费。对于华曲管线所输原油，热处理温度即出站温度不应低于60℃。
3.2加剂浓度
原油最佳的加剂浓度与原油的组成及降凝剂种类有关。如果加剂量不足，蜡晶析出后，得不到有效的分散，不但起不到改性效果，反而使原油流动性能恶化，当加剂浓度较大时，过量的降凝剂分子不在参与蜡晶的共晶作用吸附，对加剂效果无明显改善。因而要按原油对降凝剂的感受性和输油工艺条件，确定适宜的加剂量。
3.3剪切作用
一般情况下，原油在输送过程中不同程度的受到管流低速剪切和过泵高速剪切的作用，高速剪切能明显改变蜡晶结构，对降凝剂与原油中蜡的非极性基团部分形成的共晶晶体产生负面影响，直接恶化降凝剂的降凝效果。特别是在析蜡高峰区，油温越低，高速剪切的剪速越高，剪切时间越长，降凝剂的改性效果越差。
为保证华曲管段在低输量下安全、经济运行，10月25日该站开始添加JH-100型降凝剂输送工艺试验，通过加剂泵将溶液注入原油外输管线，注入溶度不低于30ppm，并取得了较理想的运行效果。
4.1、降凝剂注入系统
本设备主要用途是将原油和降凝剂干粉在罐体中加热到80℃搅拌溶解混合充分后，通过计量泵投加到输油管路中，储罐和计量泵工作方式为一用一备，当一只储罐溶液投加完后就作为备用罐进行溶液制备，同时切换到另一只罐出药。
4.2、降凝剂装置工艺描述：
4.2.1原油加热方式
原油加热采用电热棒加热方式。单罐采用一根5KW电加热棒加热，电加热棒水平安装，当原油温度达到80℃后自动停止加热，处于保温状态。
4.2.2搅拌系统
搅拌电机1.5KW，减速机，防爆，搅拌轴为通轴到罐底。
搅拌使用搅拌叶为片式，减速方式为齿轮机减速，搅拌机安装采用减速机法兰和储罐顶部法兰对接方式。
4.2.3原油投加
原油进罐体采取沿罐壁进入，采用特殊设计对流体引流，使其安全卸压消能挡板并防止飞溅。
4.2.4电器控制
对电加热棒、搅拌机、计量泵的运行/停止进行控制，并显示其工作状态，
计量泵、搅拌机、加热棒的运行、故障信号以干接点的形式上传到控制室，把储罐的温度、液位信号以4～20mA标准信号上传到控制室。
5、华曲管线加剂后测试结果
华曲管线加剂运行方式是：华池站一泵到底，出站温度保持在60～65℃，该站以原油为溶剂，在70～80℃条件下，按10%的要求配降凝剂，注入浓度不低于30ppm，通过柱塞泵将溶液注入原油外输管线。
添加JH-100降凝剂后，分别在该站和下站进行取样，进行加剂后的凝点测试，凝点测试采用直冷法，按GB510-83《石油产品凝点测定法》进行测试。结果表明，添加JH-100型降凝剂后，该站凝点从13降至7℃，下站凝点从14降至9℃，华曲管线获得较好的降凝效果，大大降低了冬季管线凝管现象。
6、结论
本文总结了降凝剂在结蜡阶段的作用机理。分析了影响原油加剂效果的主要因素及降凝剂加注装置在华曲管段中的应用，通过以上分析，表明JH-100型降凝剂在华曲管段加注的效果较好，降低原油凝点，改善原油流动性。保证华曲管线在低排量运行下安全、平稳运行，大大提高了安全性。
参考文献
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